Name: Mercan Büyümesi ve İzlenmesi için Entegre Bir Mikro Cihaz Sistemi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-07-21T14:50:00.000+00:00
Duration: 5 min 58 s
Description: Keşfedin deniz mercanları için modüler bir mikro cihaz sistemi geliştirme yöntemini. Bu sistem, sıcaklık kontrolü ve mikrobiyal sızdırmazlık sağlayarak uzun süreli kültür ve izleme imkanı sunar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu çalışma, Çin'in Temel Araştırmaları için Devlet Anahtar Geliştirme Programları (2021YFC3100502) tarafından desteklenmiştir.

Bu çalışma için kullanılan mercanlar, laboratuvarımızda kültürlenen Seriatopora caliendrum idi. Tüm mercanlar, Çin Bilimler Akademisi Üniversitesi, Güney Çin Denizi Oşinoloji Enstitüsü tarafından sağlandı.
1. Muayene ve devreye alma
NOT: Sistemi monte etmeden önce her modülün sızdırmazlığı ve işlevi ayrı ayrı test edilmelidir. Modülün sızdırmazlığını test etmek için deiyonize su kullanılmalıdır. Tüm modül bileşenlerinin ticari detayları Malzeme Tablosunda verilmiştir.
<ol><li>Modüller arası bağlantının sızdırmazlık testi<ol><li>Tüm modülleri ve pompaları bağlayın (Şekil 1) ve suyun en az 30 dakika boyunca sistem üzerinde dairesel olarak akmasını sağlayın.</li>
		<li>Olası sızıntı sorunları için tüm dikişleri kontrol edin. Yapıştırma dikişlerinden herhangi birinde herhangi bir sızıntı meydana gelirse, dışarıdan yapıştırma yapıştırıcısı uygulayın. Bağlantı dikişlerinden herhangi birinde herhangi bir sızıntı meydana gelirse, bağlantıyı tekrar sıkın ve sızdırmazlık contasının değiştirilmesi gerekip gerekmediğini kontrol edin.</li>
	</ol></li>
	<li>Yükleme<ol><li>Sızdırmazlık testinden sonra içindeki suyu boşaltın ve kurutun.</li>
		<li>Uygun içerikleri yükleyin. NOT: Örneğin, bakteri kültürü substratı mikrobiyal saflaştırma modülüne yüklenir ve Chaetomorpha Algleri alg saflaştırma modülüne yüklenir.</li>
	</ol></li>
	<li>Tüm sistemin montajı ve test edilmesi<ol><li>Yükledikten sonra, vidaları kullanarak modülleri süpürgeye sabitleyin.</li>
		<li>İç sirkülasyon modüllerini dış sirkülasyon modüllerine bağlayın (mercan kültürü modülü olmadan).</li>
		<li>Deniz suyu perfüzyonu için, deniz suyunu deniz suyu deposu modülündeki su girişinden enjekte edin. Su seviyesi, pompaların su girişlerinden 3 cm daha yüksek olduğunda, pompaları çalıştırın ve iç sirkülasyon modülleri deniz suyuyla dolana kadar deniz suyu enjeksiyonuna devam edin, deniz suyu deposu modülünde hava için yer (3 cm yüksekliğinde). NOT: Deniz suyu saf su ve deniz tuzu kullanılarak hazırlanır ( Malzeme Tablosuna bakınız).</li>
	</ol></li>
	<li>Sistem testi<ol><li>Tüm anahtarları açın ve her iki deniz suyu pompası voltajını 9 V'a ayarlayın. Su sıcaklığını 25 °C'ye ayarlayın.</li>
		<li>Döngü zamanlayıcısını "1 dakika açık ve 1 dakika kapalı" olarak ayarlayın. Üç kanallı zamanlayıcının üç kanalını da "9:00 açık" ve "5:00 kapalı" olarak ayarlayın.</li>
		<li>Herhangi bir arıza için sistemi en az 24 saat izleyin. Herhangi bir sorun bulunmazsa, sistem işlemin bir sonraki adımına hazırdır. NOT: Deniz suyu deposu modülü hariç tüm modüllerdeki tüm kabarcıkların temizlenmesi önemlidir. Kabarcıkları modül girişinden çıkışa taşımak için tüm sistem hafifçe kaldırılabilir ve sallanabilir.</li>
	</ol></li>
</ol>2. Mikrobiyal ortamın kurulması
NOT: Mercan naklinden önce mercan dostu bir mikrobiyal ortam oluşturulması gereklidir. Sistemdeki mikroorganizmaların kültüre edilebilmesi için, özellikle mikrobiyal saflaştırma modülünde, seyreltilmiş probiyotik çözeltisi nitrifikasyon sistemi için mikrobiyal kaynak olarak eklenmelidir.
<ol><li>Mikrobiyom kaynağının eklenmesi<ol><li>Karıştırarak 500 mL deniz suyuna 1 mL ticari mikrobiyom kaynak çözeltisi ( Malzeme Tablosuna bakınız) ekleyin.</li>
		<li>Yukarıdaki seyreltilmiş çözeltiden 50 mL ve ticari mercan besleme çözeltisinden 10 μL ( Malzeme Tablosuna bakınız) sirkülasyon sistemine enjekte edin.</li>
	</ol></li>
	<li>Mikrobiyom kültürü<ol><li>Mikrobiyomu 21 gün boyunca kültürlemek için iç sirkülasyon pompasını ve bir hava pompasını açın. Mikrobiyom oksijen içeriği gereksinimleri, hava pompasının açık ve kapalı zaman oranlarını belirler. NOT: Bu adım, deniz suyu arıtma mikrobiyomunu kültürlemeyi ve sistemde mercan açısından faydalı mikrobiyom büyümesini teşvik etmeyi amaçlamaktadır. Bu süreçte mikrobiyom enjeksiyonundan sonraki ikinci günden dördüncü güne kadar deniz suyu çamurlaşmaya başlar. Bu mikrobiyom kültürü işleminden sonra sistemdeki besin parçalama kapasitesi oluşturulmalıdır. Farklı deneysel gereksinimleri karşılamak için, mikrobiyom ortamını oluşturmak için farklı mikrobiyom kaynaklarının kullanılabileceği unutulmamalıdır.</li>
	</ol></li>
</ol>3. Mercan nakli ve büyümesi
<ol><li>Mercan nakli<ol><li>Ham mercan dallarını 3-5 cm uzunluk ölçekleriyle kesin ve ardından bu mercan dallarını 3D baskılı mercan destek tabanlarına yapıştırın (Ek Kodlama Dosyası 1).</li>
		<li>Bu mercan dalı örneklerini geri kazanım için en az 7 gün boyunca orijinal deniz suyu tankına geri koyun.</li>
		<li>Mercan destek tabanını yapıştırıcı ile döndürme ünitesine sabitleyin. Mercan kültürü modülünü monte edin ve dış sirkülasyon döngüsüne bağlayın.</li>
	</ol></li>
	<li>Mercan büyümesinin görüntülenmesi NOT: Mercan büyümesini değerlendirmek için zaman içindeki mercan görüntülerinin elde edilmesi gerekir. Sökülebilir bir bağlantı kullanmak, mercan kültürü modülünü görüntüleme için tüm sistemden çıkarmayı kolaylaştırır. Bu amaçla, uygun aydınlatma koşullarına sahip bir mini fotoğraf stüdyosu inşa edilir. Farklı dönemlerde mercan yüzey morfolojilerini yakalamak için makro lensli bir kamera ( Malzeme Tablosuna bakınız) kullanılır. Kültür modülündeki mercan rotasyon ünitesi, temassız mod kullanılarak modülün dışında çalıştırılabilir. Modülün bitişiğindeki manyetik kolu döndürerek tam açılı mercan görüntüleri yakalanabilir.<ol><li>Kamerayı stüdyonun üst kısmına yerleştirin ve görüntüleri dikey görünümden yakalayın.</li>
		<li>Mercan kültürü modülünü, mercan ortada ve altta olacak şekilde mini fotoğraf stüdyosuna yerleştirin.</li>
		<li>Dış tutamacı döndürerek mercan görüntülerini yakalayın. NOT: Mercan sağkalımı nedeniyle, görüntüleme süresi 15 dakika ile sınırlandırılmalıdır.</li>
	</ol></li>
</ol>4. Sistem rutin bakımı
NOT: Rutin bakım, sızıntı denetimi, arıza denetimi, katkı maddesi ilavesi ve deniz suyu değişimini içerir.
<ol><li>Sızıntı muayenesi<ol><li>Süpürgelikte su lekeleri veya damlacıklar olup olmadığını kontrol edin. Sistemin kapak kabuğu şeffaf olduğundan, su sızıntısını görsel olarak incelemek kolay ve rahattır. Bu muayene her gün yapılmalıdır.</li>
	</ol></li>
	<li>Arıza muayenesi<ol><li>Bu adımın, ayarlanan su sıcaklığının, gerçek zamanlı sıcaklığın, trafo çıkış voltajlarının, UV lamba ayarlarının ve zamanlayıcı çalışma durumunun görsel olarak kontrol edilmesi ve kaydedilmesi dahil olmak üzere su sıcaklığının, pompaların, ışık voltajlarının, hava pompası durumunun ve zamanlayıcı durumunun incelenmesini içerdiğinden emin olun. Bu muayene her gün yapılmalıdır. NOT: Bazı sistem arızaları, anormal seslere veya olağandışı sıcaklıklara bağlı olarak teşhis edilebilir.</li>
	</ol></li>
	<li>Katkı maddesi ilavesi NOT: Katkı maddesi ilavesi, sisteme besin maddeleri ve diğer reaktiflerin eklenmesi işlemidir.<ol><li>Örneğin, aktif kömür modülü ile deniz suyu modülü arasındaki üç vanadan bir şırınga kullanarak 10 mL deniz suyu çıkarın.</li>
		<li>Ekstrakte edilen deniz suyundaki katkı maddelerini çözün.</li>
		<li>Çözeltiyi üç vana aracılığıyla sisteme geri enjekte edin. Gerçek durumlarda, katkı maddelerinin türleri, miktarları ve ekleme sıklıkları, deneysel gereksinimler göz önünde bulundurularak sistem deniz suyu kalitesine göre belirlenir.</li>
	</ol></li>
	<li>Su değişimi NOT: Rutin su değişimi, kültür sistemindeki toksik konsantrasyonu ve ötrofikasyonu azaltabilir. Deney koşulları izin veriyorsa, deniz suyunun değişimi rutin bir işlem olabilir.<ol><li>Tüm sistemin gücünü kapatın ve güvenlik nedeniyle güç kablosunu çıkarın.</li>
		<li>Mercan kültürü modülünü çıkarın.</li>
		<li>Dış atık su boru hattını deniz suyu deposu modülündeki çıkışa bağlayın.</li>
		<li>Sistemi döndürün ve sistemi ön tarafı aşağı bakacak şekilde yerleştirin.</li>
		<li>Prizi açın. İçerideki deniz suyunun sistemden dışarı akmasına izin verin. NOT: İçerideki negatif basınç sisteme zarar verebileceğinden suyu dışarı çekmek için herhangi bir pompa kullanmayın.</li>
		<li>Uygun miktarda deniz suyu boşaltın ve prizi kapatın. Tahliye edilen deniz suyu miktarına mercanların fizyolojik durumuna göre karar verilir.</li>
		<li>Sistemi sıfırlayın ve yeni hazırlanan deniz suyunu su girişinden sisteme enjekte edin.</li>
		<li>Mercan kültürü modülünü sisteme geri takın.</li>
		<li>Sistem gücünü açın ve tüm sistem normale dönene kadar bekleyin.</li>
	</ol></li>
</ol>5. Modül değişimi
NOT: Herhangi bir modülün arıza nedeniyle veya deney düzenlemesine göre değiştirilmesi gerekiyorsa, kültür deneyini askıya almadan veya olumsuz etkilemeden modülün değiştirilmesi önemlidir.
<ol><li>Deniz suyu deposu modülü, yosun arıtma modülü, mikrobiyal arıtma modülü veya aktif karbon arıtma modülü için iç sirkülasyon pompasını kapatın ve modülün sabitleme vidalarını gevşetin.</li>
	<li>Birleştirilen iki modül arasındaki boru hatlarını ayırın ve değiştirilecek modülü sistemden sökün. Son adım, boru hatlarını bağlayarak ve sabitleme vidalarını yeniden sıkarak yeni modülü sisteme monte etmektir. NOT: Sıcaklık kontrol modülünün değiştirilmesi bir şekilde farklıdır. İlk olarak, tüm kabloların modülden ayrılması gerekir. Sabitleme cıvataları daha sonra sökülür ve boru hatlarının bağlantısı kesilir. Daha sonra ısıtma paneli sökülür ve modül sistemden sökülür. Sıcaklık kontrol modülünün kurulum süreci ters işlemdir.</li>
</ol>6. Sistemin kapatılması ve sistemin ilk durumuna geri yüklenmesi
NOT: Gerekli mercan kültürü deneyinden sonra sistem eninde sonunda kapatılacaktır. Sistemin orijinal durumuna geri yüklenmesi gerekiyor.
<ol><li>Sistemin kapatılması<ol><li>Sistem gücünü kapatın ve güç kablosunu çıkarın.</li>
		<li>Sistemin içindeki deniz suyunu tahliye edin.</li>
		<li>Modülleri şu sırayla sökün: mercan kültürü modülü, aktif kömür arıtma modülü, deniz suyu deposu modülü, yosun arıtma modülü, mikrobiyal arıtma modülü, UV lambası, iki sirkülasyon pompası ve sıcaklık kontrol modülü.</li>
	</ol></li>
	<li>Sistem geri yüklemesi<ol><li>Tüm modülleri saf su ve yüzey aktif maddelerle temizleyin ( Malzeme Tablosuna bakın).</li>
		<li>Modülleri% 3 hidrojen peroksit çözeltisi ile sterilize edin. NOT: Modülleri yıkamak için herhangi bir organik çözücü kullanmayın.</li>
		<li>Modülleri 40 °C'de 12 saat kurutun. Sistemin içindeki tüm suyun buharlaştığından emin olun.</li>
		<li>Tüm boru hatlarını ve vanaları aynı yüzey aktif maddeleri kullanarak temizleyin.</li>
	</ol></li>
</ol>7. Kontrollü mikroorganizma ortamı için modifikasyon
NOT: Mercan kültürü deneyinin yanı sıra, sistemde kontrollü bir mikroorganizma ortamı elde etmek gibi bazı özel deneyler için, mikrobiyom türleri ve bolluğu sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir. Mercan kültürü sistemimizin en yenilikçi özelliği, mercanın fizyolojik aktivitesinin nispeten kapalı bir mikro ekosistemde belirli bir mikrobiyal ortamda keşfedilebilmesidir. Bu işlevin gerçekleştirilmesi farklı bir çalıştırma prosedürü gerektirir.
<ol><li>Ön sterilizasyon<ol><li>Sistemi monte etmeden önce tüm modülleri, boru hatlarını ve vanaları %3 hidrojen peroksit solüsyonu kullanarak sterilize edin.</li>
		<li>Bakteri kültürü substratını otoklavlama yoluyla sterilize edin.</li>
		<li>Chaetomorpha alglerini %75 etanol çözeltisi ile sterilize edin ve steril kağıt kullanarak kurutun.</li>
	</ol></li>
	<li>Sistem modifikasyonu ve sterilizasyon<ol><li>Sistemi monte ederken, hava pompası ile deniz suyu deposu modülü arasına bir hava sterilizasyon filtresi ( Malzeme Tablosuna bakın) ekleyin.</li>
		<li>Giriş ve üç vana arasına bir su sterilizasyon filtresi ekleyin. Bu adım, sisteme enjekte edilen hava ve suyun sterilize edilmesini sağlar.</li>
		<li>Kalan mikrobiyomu ortadan kaldırmak için sisteme ozon ekleyin.</li>
		<li>Kalan dezenfektan maddelerini üç kez steril deniz suyuyla yıkayın ve steril deniz suyunu sisteme enjekte edin.</li>
		<li>Sadece mikrobiyal ortamın kurulması için, mikrobiyom kaynak solüsyonunu su çıkışından enjekte edin. NOT: Mikrobiyom kaynağını enjekte etmek için su girişini kullanmayın. Diğer reaktifler ve deniz suyu hala su girişinden enjekte edilmektedir.</li>
	</ol></li>
</ol>

Mercan büyümesini teşvik etmek ve izlemek için birleşik bir mikro cihaz sistemi

<ol><li>Gardner, T. A., Côté, I. M., Gill, J. A., Grant, A., Watkinson, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+region-wide+declines+in+Caribbean+corals%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Long-term region-wide declines in Caribbean corals.</a> Science. 301 (5635), 958-960 (2003).</li>
<li>Kennedy, E. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coral+reef+community+changes+in+Karimunjawa+national+park%2C+Indonesia%3A+assessing+the+efficacy+of+management+in+the+face+of+local+and+global+stressors%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Marine+science+and+Engineering%22%5BJournal%5D)">Coral reef community changes in Karimunjawa national park, Indonesia: assessing the efficacy of management in the face of local and global stressors.</a> Journal of Marine science and Engineering. 8 (10), 760-787 (2020).</li>
<li>Cleary, D. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coral+reefs+next+to+a+major+conurbation%3A+a+study+of+temporal+change+%281985%E2%88%922011%29+in+coral+cover+and+composition+in+the+reefs+of+Jakarta%2C+Indonesia%5BTitle%5D)+AND+%22Marine+Ecology+Progress+Series%22%5BJournal%5D)">Coral reefs next to a major conurbation: a study of temporal change (1985−2011) in coral cover and composition in the reefs of Jakarta, Indonesia.</a> Marine Ecology Progress Series. 501, 89-98 (2014).</li>
<li>Sun, Y. F., Huang, L. T., McCook, L. J., Huang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Joint+protection+of+a+crucial+reef+ecosystem%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Joint protection of a crucial reef ecosystem.</a> Science. 337 (6611), 1163-1163 (2022).</li>
<li>Huang, D. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conservation+of+reef+corals+in+the+South+China+Sea+based+on+species+and+evolutionary+diversity%5BTitle%5D)+AND+%22Biodiversity+and+Conservation%22%5BJournal%5D)">Conservation of reef corals in the South China Sea based on species and evolutionary diversity.</a> Biodiversity and Conservation. 25 (2), 331-344 (2016).</li>
<li>Jiang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impacts+of+elevated+temperature+and+pCO2+on+the+brooded+larvae+of+Pocillopora+damicornis+from+Luhuitou+Reef%2C+China%3A+Evidence+for+local+acclimatization%5BTitle%5D)+AND+%22Coral+Reefs%22%5BJournal%5D)">Impacts of elevated temperature and pCO2 on the brooded larvae of Pocillopora damicornis from Luhuitou Reef, China: Evidence for local acclimatization.</a> Coral Reefs. 39 (2), 331-344 (2020).</li>
<li>Babcock, R. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recurrent+coral+bleaching+in+north-western+Australia+and+associated+declines+in+coral+cover%5BTitle%5D)+AND+%22Marine+and+Freshwater+Research%22%5BJournal%5D)">Recurrent coral bleaching in north-western Australia and associated declines in coral cover.</a> Marine and Freshwater Research. 72 (5), 620-632 (2021).</li>
<li>Sweatman, H., Delean, S., Syms, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessing+loss+of+coral+cover+on+Australia%27s+Great+Barrier+Reef+over+two+decades%2C+with+implications+for+longer-term+trends%5BTitle%5D)+AND+%22Coral+Reefs%22%5BJournal%5D)">Assessing loss of coral cover on Australia's Great Barrier Reef over two decades, with implications for longer-term trends.</a> Coral Reefs. 30 (2), 521-531 (2011).</li>
<li>Elliott, J. A., Patterson, M. R., Staub, C. G., Koonjul, M., Elliott, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Decline+in+coral+cover+and+flattening+of+the+reefs+around+Mauritius+%281998-2010%29%5BTitle%5D)+AND+%22PeerJ%22%5BJournal%5D)">Decline in coral cover and flattening of the reefs around Mauritius (1998-2010).</a> PeerJ. 6, e6014(2018).</li>
<li>Eddy, T. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Global+decline+in+capacity+of+coral+reefs+to+provide+ecosystem+services%5BTitle%5D)+AND+%22One+Earth%22%5BJournal%5D)">Global decline in capacity of coral reefs to provide ecosystem services.</a> One Earth. 4 (9), 1278-1285 (2021).</li>
<li>Jones, G. P., McCormick, M. I., Srinivasan, M., Eagle, J. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coral+decline+threatens+fish+biodiversity+in+marine+reserves%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Coral decline threatens fish biodiversity in marine reserves.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 101 (21), 8251-8253 (2004).</li>
<li>Hughes, T. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Global+warming+and+recurrent+mass+bleaching+of+corals%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Global warming and recurrent mass bleaching of corals.</a> Nature. 543 (7645), 373-377 (2017).</li>
<li>Carpenter, K. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((One-third+of+reef-building+corals+face+elevated+extinction+risk+from+climate+change+and+local+impacts%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">One-third of reef-building corals face elevated extinction risk from climate change and local impacts.</a> Science. 321 (5888), 560-563 (2008).</li>
<li>Hughes, T. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatial+and+temporal+patterns+of+mass+bleaching+of+corals+in+the+Anthropocene%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Spatial and temporal patterns of mass bleaching of corals in the Anthropocene.</a> Science. 359 (6371), 80-83 (2018).</li>
<li>Albright, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reversal+of+ocean+acidification+enhances+net+coral+reef+calcification%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Reversal of ocean acidification enhances net coral reef calcification.</a> Nature. 531 (7594), 362-365 (2016).</li>
<li>Hoegh-Guldberg, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coral+reefs+under+rapid+climate+change+and+ocean+acidification%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Coral reefs under rapid climate change and ocean acidification.</a> Science. 318 (5857), 1737-1742 (2007).</li>
<li>Mason, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Decline+in+symbiont+densities+of+tropical+and+subtropical+scleractinian+corals+under+ocean+acidification%5BTitle%5D)+AND+%22Coral+Reefs%22%5BJournal%5D)">Decline in symbiont densities of tropical and subtropical scleractinian corals under ocean acidification.</a> Coral Reefs. 37 (3), 945-953 (2018).</li>
<li>Prouty, N. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vulnerability+of+Coral+reefs+to+bioerosion+from+land-based+sources+of+pollution%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Geophysical+Research%3A+Oceans%22%5BJournal%5D)">Vulnerability of Coral reefs to bioerosion from land-based sources of pollution.</a> Journal of Geophysical Research: Oceans. 122 (12), 9319-9331 (2017).</li>
<li>Heery, E. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Urban+coral+reefs%3A+Degradation+and+resilience+of+hard+coral+assemblages+in+coastal+cities+of+East+and+Southeast+Asia%5BTitle%5D)+AND+%22Marine+Pollution+Bulletin%22%5BJournal%5D)">Urban coral reefs: Degradation and resilience of hard coral assemblages in coastal cities of East and Southeast Asia.</a> Marine Pollution Bulletin. 135, 654-681 (2018).</li>
<li>Rosenberg, E., Koren, O., Reshef, L., Efrony, R., Zilber-Rosenberg, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+microorganisms+in+coral+health%2C+disease+and+evolution%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews%3A+Microbiology%22%5BJournal%5D)">The role of microorganisms in coral health, disease and evolution.</a> Nature Reviews: Microbiology. 5 (5), 355-362 (2007).</li>
<li>Bui, V. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diversity+and+biogeography+of+coral+mucus-associated+bacterial+communities%3A+The+case+of+Acropora+formosa%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Marine+Science+and+Engineering%22%5BJournal%5D)">Diversity and biogeography of coral mucus-associated bacterial communities: The case of Acropora formosa.</a> Journal of Marine Science and Engineering. 11 (1), 74(2023).</li>
<li>Hass, A. F., Smith, J. E., Thompson, M., Deheyn, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+reduced+dissolved+oxygen+concentrations+on+physiology+and+fluorescence+of+hermatypic+corals+and+benthic+algae%5BTitle%5D)+AND+%22PeerJ%22%5BJournal%5D)">Effects of reduced dissolved oxygen concentrations on physiology and fluorescence of hermatypic corals and benthic algae.</a> PeerJ. 2, 235(2014).</li>
<li>Raj, K. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low+oxygen+levels+caused+by+Noctiluca+scintillans+bloom+kills+corals+in+Gulf+of+Mannar%2C+India%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Low oxygen levels caused by Noctiluca scintillans bloom kills corals in Gulf of Mannar, India.</a> Scientific Reports. 10 (1), 22133(2020).</li>
<li>Luo, Y. S., Zhao, J. L., He, C. P., Lu, Z. H., Lu, X. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Miniaturized+platform+for+individual+coral+polyps+culture+and+monitoring%5BTitle%5D)+AND+%22Micromachines%22%5BJournal%5D)">Miniaturized platform for individual coral polyps culture and monitoring.</a> Micromachines. 11 (2), 127(2020).</li>
<li>Pang, A. P., Luo, Y. S., He, C. P., Lu, Z. H., Lu, X. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+polyp-on-chip+for+coral+long-term+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">A polyp-on-chip for coral long-term culture.</a> Scientific Reports. 10 (1), 6964(2020).</li>
<li>Yan, L. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+live+rock+removal+of+dissolved+inorganic+nitrogen+in+coral+aquaria%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Oceanologica+Sinica%22%5BJournal%5D)">Effects of live rock removal of dissolved inorganic nitrogen in coral aquaria.</a> Acta Oceanologica Sinica. 36 (12), 87-94 (2017).</li>
</ol>

Yazarlar rekabet eden herhangi bir finansal çıkar beyan etmemektedir.

Bu mercan kültürü sistemi, mercanların nakledilmesi ve hayatta kalması için nispeten doğal veya özelleştirilmiş bir mikro ortamı simüle etmek ve sağlamak üzere tasarlanmıştır. Bu arada, kendi geliştirdiği bir ekipman olarak bu sistemin güvenilir, kullanıcı dostu ve güvenli olması gerekir. Örneğin, sıcaklık kontrolü açısından, deniz suyu sıcaklığının günlük çevre koşullarına göre uygun şekilde kontrol edilmesi gerekir. Sistem, mercanların 1 ay boyunca kültürlenmesiyle test edildi ve sistemin güvenilirliği doğrulandı.
...

Mercan resifi ekosistemlerinin bozulması son 70 yılda dünya çapında meydana gelmektedir. Orta Amerika 1, Güneydoğu Asya 2,3,4,5,6, Avustralya 7,8 ve Doğu Afrika9'daki tüm büyük mercan alanları göz önüne alındığında, mercan resiflerinin küresel kapsamı 1950'lerden bu yana yarı yarıya azalmıştır10. Mercan resiflerinin bu kitlesel kaybı, ekolojik ve ekonomik sorunlara neden olmuştur. Örneğin, araştırmacılar 8 yıl boyunca mercanlara bağımlı her türlü balığın varlığını/yokluğunu ve bolluğunu izleyerek, mercan düşüşünün doğrudan Papua Yeni Gine'deki balık biyoçeşitliliğinde ve bolluğunda önemli bir azalmaya neden olduğu sonucuna vardılar11. Bu sonuç, mercanların azalmasının sadece mercan resiflerine dayalı biyolojik sistemleri baltalamakla kalmayıp aynı zamanda balıkçılık gelirlerini de azaltabileceğini kanıtladı.
Doğrudan izleme, uzaktan algılama ve veri karşılaştırması da dahil olmak üzere onlarca yıllık saha araştırmaları, bilim camiası, kitlesel mercan düşüşüne neden olan çeşitli faktörleri belirledi. Kitlesel mercan düşüşünün önemli bir nedeni, yüksek deniz suyu sıcaklıklarının neden olduğu mercan ağarmasıdır12,13. Bilim adamları, ağartma ve meteorolojik kayıtları birleştirerek, mercan ağartmasının El Niño-Güney Salınım fazları14'te daha sık meydana geldiği sonucuna vardılar. Mercan düşüşünün bir başka nedeni de okyanus asitlenmesidir. Hem atmosferde hem de deniz suyunda artanCO2 konsantrasyonu nedeniyle, kalsiyum karbonat eskisinden daha hızlı çözünür ve küçük ölçekli net mercan resifi kalsifikasyonuna neden olur15. Nitekim atmosferdeki CO2 konsantrasyonu 500 ppm'nin üzerine çıktığında on milyonlarca insanın zarar göreceği ve mercan resiflerinin önemli ölçüde bozulma ve simbiyodinyum dekolmanı riski altında olacağı sonucuna varılmıştır16,17. Kıyı kirleticilerinin mercan azalmasına neden olması veya hızlanması gibi mercanların hayatta kalmasını etkileyebilecek başka faktörler de vardır. Hawaii'deki araştırmacılar, çözünmüş inorganik karbonat ve ilgili besin maddeleri (NH 4 +, PO4 3-, NO2 − ve NO3 −) ile birlikte mercanlardaki karbon, oksijen ve azot izotoplarını ölçtüler ve karadan kaynaklanan kirliliğin mercanların kıyı asitlenmesini ve biyolojik erozyonunu büyüttüğü sonucuna vardılar 18. Kirliliğe ek olarak, kentleşme mercanların hayatta kalmasını da tehlikeye atıyor ve Singapur, Jakarta, Hong Kong ve Okinawa'daki mercanların hayatta kalma durumu üzerine yapılan bir çalışmanın ortaya koyduğu gibi mercanlarda nispeten düşük mimari karmaşıklığa neden oluyor. Bu nedenle, antropojenik stres faktörlerinin etkisi ve iklim değişikliğinin üst üste binen etkileri, mercan resifleri üzerindeki biyolojik çeşitliliğin yaygın olarak azalmasına ve buna bağlı olarak mercan ekolojik işlevinde ve esnekliğinde bir düşüşe yol açmaktadır19.
Ayrıca, azot fiksasyonu, kitin ayrışması, organik bileşiklerin sentezi ve bağışıklık20 dahil olmak üzere mercanların fizyolojik işlevlerine çok sayıda mikroorganizmanın katıldığı ve bu mikroorganizmaların mercan resiflerinin bozulması göz önüne alındığında dahil edilmesi gerektiği belirtilmelidir. Mercan resifleri gibi doğal ortamlarda, yetersiz su sirkülasyonu, alg eksüdası ve alg aşırı büyümesi dahil olmak üzere birçok faktör hipoksik veya anoksik koşullara neden olur. Bu fenomen, mercan ve mercanlarla ilgili mikroorganizmaların popülasyon dağılımlarını olumsuz yönde etkilemektedir. Örneğin, Vietnamlı bilim adamları, Nha Trang, Phu Quoc ve Ujung Gelam'da, mercan Acropora Formosa'daki bakteri bileşiminin farklı yerlerde çözünmüş oksijenden etkilenebileceğini buldular21. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki araştırmacılar, mercanlardaki hipoksik veya anoksi koşullarını araştırdılar ve alg eksüdalarının mikrobiyal aktiviteye aracılık edebildiğini ve yakın çevrede mercan ölümlerine neden olabilecek lokalize hipoksik koşullara yol açabildiğini buldular. Ayrıca, mercanların azaltılmış oksijen konsantrasyonlarını tolere edebildiğini, ancak yalnızca maruz kalma süresi ve oksijen konsantrasyonunun bir kombinasyonu ile belirlenen belirli bir eşiğin üzerinde22 bulundu. Hindistan'daki araştırmacılar, Noctiluca scintillans algleri çiçek açtığında, çözünmüş oksijenin 2 mg / L'ye düştüğünü buldular. Bu konsantrasyonun altında, Acropora montiporacan'ın yaklaşık% 70'i hipoksik koşullar nedeniyle öldü23.
Yukarıda belirtilen tüm gerçekler ve faktörler, çevresel değişimin mercan resiflerinin bozulmasına yol açtığını göstermektedir. Resif mercanlarını belirli koşullar altında kültürlemek ve incelemek için, resif mercanlarının yaşaması için kontrol edilebilir bir mikroskobik ortamı doğru ve kapsamlı bir şekilde oluşturmak önemlidir. Normalde, bilim adamları sıcaklık, ışık, su akışı ve besinlere odaklanır. Bununla birlikte, deniz suyundaki çözünmüş oksijen konsantrasyonu, mikroorganizma bolluğu ve mikroorganizma çeşitliliği gibi diğer özellikler genellikle göz ardı edilir. Bu amaçla, grubumuz nispeten kontrollü bir ortamda mercan poliplerini kültürlemek için küçük ekipman uygulama olasılığını araştırmıştır24,25. Bu çalışmada, mercan kültürü için modüler bir mikro cihaz sistemi tasarladık ve kurduk. Bu modüler mikro cihaz sistemi, sıcaklık, ışık spektrumu, çözünmüş oksijen konsantrasyonu, besinler ve mikroorganizmalar vb. açısından kontrol edilebilir bir mikro ortam sağlayabilir ve genişletme ve yükseltme kapasitesine sahiptir.
Cihazın modülleri ve işlevleri Mikro cihaz sistemiBerlin sistemi 26'dan esinlenmiştir, ancak mevcut sistemde canlı kaya kullanılmamaktadır. Şekil 1'de gösterildiği gibi, mevcut sistem altı ana modül, iki fırçasız motor pompası, bir gaz pompası, bir akışlı UV lambası, bir güç kaynağı, belirli elektronik kontrol bileşenleri ve ilgili teller ve vidalardan oluşur. Altı ana modül, bir deniz suyu deposu modülü (bir hava pompası ve sıcaklık sensörü ile), bir sıcaklık kontrol modülü, bir yosun arıtma modülü, bir mikrobiyal arıtma modülü, bir aktif kömür arıtma modülü ve bir mercan kültürü modülü içerir.
Cihaz mimarisi Şekil 2 ve Şekil 3'te gösterildiği gibi, genel mikro cihaz sistemi, aralarında bir sıcaklık kontrol modülü bulunan yatay olarak iki bölmeye ayrılabilir. Güvenlik nedeniyle, deniz suyu içeren tüm modüller ve parçalar, kültür bölmesi adı verilen sol bölmeye yerleştirilmiştir. Diğer elektronik parçalar, elektronik bölme adı verilen sağ bölmeye yerleştirilir. Her iki bölme de kabuklar içinde mühürlenir veya paketlenir. Sıcaklık kontrol modülü, aradaki bir bölücü plakaya sabitlenmiştir. Kültür bölmesinin kabuğu bir süpürgelik ve üç vida sabitleme plakası içerir. Bu tasarım, bölme sızdırmazlığını sağlar ve sistemin çalışmasını kolaylaştırır. Ek olarak, sızdırmazlık, doğru sıcaklık kontrolünü destekler. Elektronik bölmenin kabuğu bir süpürgelik, iki vidalama plakası ve bir ön kontrol paneli içerir.
Su sirkülasyonu Deniz suyu deposu modülüne bağlı bir iç ve dış deniz suyu sirkülasyon döngüsü önceden tasarlanmıştır. İç sirkülasyon döngüsü, deniz suyu deposu modülünü, sıcaklık kontrol modülünü, akışlı UV lambasını, yosun arıtma modülünü ve mikrobiyal arıtma modülünü başarıyla bağlar. Bu sirkülasyon döngüsü, mercanlar için uygun fizyokimyasal ve fizyolojik deniz suyu koşullarını sağlamayı amaçlar ve sık bakım gerektirmez. Yosun arıtma modülü, sudaki ekstra besin maddelerini (nitrat ve fosfat) emen Chaetomorpha yosunu içerir. Mikrobiyal saflaştırma modülü, nitrit ve amonyumun su arıtımı için nitrata aktarılması için mikrobiyomu geliştiren bakteri kültürü substratını içerir. Tüm bu modüllerin yalnızca kritik koşullar altında değiştirilmesi gerekir.
Dış sirkülasyon döngüsü, deniz suyu deposu modülünü, mercan kültürü modülünü ve aktif kömür modülünü art arda birbirine bağlar. Bu sirkülasyon döngüsü, mercanlara ışık, sızdırmazlık, su akımı ve yüksek deniz suyu kalitesi sağlamayı amaçlamaktadır. Deniz suyu, bir su girişi ve bir su çıkışı ile yenilenebilir. Katkı maddeleri üç bir vana aracılığıyla eklenir ve deniz suyu numunesi de inceleme için bu vanadan çıkarılabilir. Hava, bir hava girişinden pompalanabilir ve bir hava çıkışından boşaltılabilir.
Elektronik tasarım Tüm sistem için anahtarlı ve sigortalı 220 V AC güç kaynağı kullanılır. Giriş gücü dört şubeye ayrılmıştır. İlk dal, ısıtma paneline, soğutma paneline ve soğutma fanına doğrudan güç sağlayan 12 V DC güç kaynağına gider. Bu dal aynı zamanda dört kanallı bir DC transformatör aracılığıyla dolaylı olarak iki pompaya ve iki aydınlatma paneline güç sağlar. İkinci dal bir PID sıcaklık kontrol cihazına gider. Üçüncü şube bir hava pompası güç kaynağına gider. Son dal bir UV lamba güç kaynağına bağlanır. Katı hal rölesi, PID sıcaklık kontrol cihazını ve sıcaklık kontrol modülündeki soğutma panelini birbirine bağlar. PID sıcaklık kontrol cihazını ve ısıtma panelini bağlamak için normal bir röle kullanılır. Dört kanallı DC transformatör, voltajı gerekli olana dönüştürür.
Sistemin sağ tarafında iki adet kontrol paneli bulunmaktadır. Üst panelde UV lambası için bir ana güç anahtarı, bir UV lambası güç anahtarı, bir hava pompası anahtarı ve bir sıcaklık kontrol anahtarı dahil olmak üzere dört anahtar ve bir kontrolör vardır. Ana güç anahtarı, sistemin 12 V güç kaynağını kontrol eder.
Ön panelde bir PID sıcaklık kontrolörü, bir döngü zamanlayıcısı, dört kanallı bir DC transformatörü ve üç kanallı bir zamanlayıcı bulunur. PID sıcaklık kontrol cihazı, sıcaklık kontrol modülündeki ısıtma ve soğutma panellerini kontrol ederek su sıcaklığını ayarlar. Sıcaklık kontrol modülü yalnızca iç sirkülasyon pompası çalışırken ve su sıcaklık kontrol modülünden geçerken çalışır. Döngü zamanlayıcısı, hava pompası güç hattına bağlanır. Amacı, çalışma süresini hava pompasına atamaktır. Elektronik bölmede de üç kanallı bir zamanlayıcı var. Bu zamanlayıcı, hava pompası, mercan ışığı ve yosun ışığı için çalışma süresini kontrol eder.

<table><tbody><tr><td>12V DC güç kaynağı</td><td>Delixi Electric Co., Ltd.</td><td>CDKU-S150W</td><td>12V12.5A</td></tr><tr><td>%3 hidrojen peroksit çözeltisi</td><td>Shandong ANNJET Yüksek teknoloji Dezenfeksiyon Technology Co., Ltd</td><td>NULL</td><td>NULL</td></tr><tr><td>%75 etanol çözeltisi</td><td>Shandong ANNJET High tech Dezenfeksiyon Technology Co., Ltd</td><td>NULL</td><td></td></tr><tr><td>NULL Hava pompası</td><td>Chongyoujia Tedarik Zinciri Yönetimi Co., Ltd.</td><td>NHY-001</td><td>NULL</td></tr><tr><td>Hava sterilizasyon filtresi</td><td>Pekin Capsid Filter Equipment Co., Ltd</td><td>S593CSFTR-0.2H83SH83SN8-A</td><td>NULL</td></tr><tr><td>Kamera</td><td>SONY</td> <td>& Alpha; 7r4-ILCE-76M4A</td><td>NULL</td></tr><tr><td>Mercan beslenme çözümü</td><td>Kızıldeniz Su Sporları Co., Ltd.</td><td>22101</td><td>Mercan beslenmesi</td></tr><tr><td>Mercan pro tuzu (deniz tuzu)</td><td>Red Sea Aquatics Co., Ltd.</td><td>R11231</td><td>NULL</td></tr><tr><td>Döngü zamanlayıcı</td><td>Leqing Shangjin Instrument Equipment Co., Ltd.</td><td>CN102A</td><td>220V versiyonu</td></tr><tr><td>Çift kapalı hızlı bağlantı</td><td>JOSOT Co., Ltd</td><td>NL4-2103T</td><td>NULL</td></tr><tr><td>Akış UV lambası</td><td>Zhongshan Xinsheng Elektronik teknolojisi Co., Ltd.</td><td>211</td><td>NULL</td></tr><tr><td>Dört kanallı transformatör</td><td>Dongguan Shanggushidai Electronic Technology Co., Ltd</td><td>LM2596</td><td>NULL</td></tr><tr><td>Makro lens</td><td>SONY</td><td>FE 90mm F2.8 Makro G OSS</td><td>NULL</td></tr><tr><td>Mikrobiyom kaynak çözümü</td><td>Guangzhou BIOZYM Mikrobiyal Technology Co., Ltd.</td><td>303</td><td>NULL</td></tr><tr><td>Mini-fotoğraf stüdyosu</td><td>Shaoxing Shangyu Fotoğraf Ekipmanları Fabrikası</td><td>CM-45</td><td>NULL</td></tr><tr><td>PID sıcaklık kontrolörü</td><td>Guangdong Dongqi&nbsp; Elektrik Co., Ltd.</td><td>TE9-SC18W</td><td>SSR versiyonu</td></tr><tr><td>Pompa (su için)</td><td>Zhongxiang Pump Co., Ltd.</td><td>ZX43D</td><td>Deniz suyu versiyonu</td></tr><tr><td>Saf su makinesi</td><td>Kemflo&nbsp;( Nanjing) çevre teknolojisi Co, ltd</td><td>kemflo A600</td><td>NULL</td></tr><tr><td>Katı hal rölesi</td><td>Delixi Electric Co., Ltd.</td><td>DD25A</td><td>NULL</td></tr><tr><td>Yüzey aktif maddeler</td><td>Guangzhou Liby Group Co., Ltd.</td><td>Libai deterjan</td><td>NULL</td></tr><tr><td>Üç kanallı zamanlayıcı</td><td>Leqing Changhong Akıllı Technology Co., Ltd.</td><td>CHE325-3</td><td>220V versiyonu</td></tr><tr><td>Su sterilizasyon filtresi</td><td>Pekin Capsid Filter Equipment Co., Ltd</td><td>S593CSFTR-0.2H83SH83SN8-L</td><td>NULL</td></tr></tbody></table>

mercan büyümesi ve İzlenmesi için entegre bir mikro cihaz sistemi

An Integrated Micro-Device System for Coral Growth and Monitoring

Mercanlar, deniz ve kıyı ekosistemlerinde temel organizmalardır. Son yıllarda mercan koruma araştırmalarının ilerlemesiyle birlikte, mercan kültürü ortamının hassas kontrolü, mercan koruma ve çalışma için oldukça talep görmektedir. Burada, doğru ve programlanabilir sıcaklık kontrolü, steril bir başlangıç ortamı, uzun vadeli istikrarlı su kalitesi, ayarlanabilir çözünmüş oksijen konsantrasyonu ve mercanlar için özelleştirilmiş bir ışık spektrumu sağlayabilen çok işlevli bir platform olarak yarı kapalı bir mercan kültürü mikro cihaz sistemi geliştirdik. Modüler tasarım sayesinde, mercan kültürü sistemi, istenen yeni modüller takılarak veya mevcut modüller çıkarılarak yükseltilebilir veya değiştirilebilir. Şu anda, uygun koşullar altında ve uygun sistem bakımı ile, örnek mercanlar sağlıklı bir durumda en az 30 gün hayatta kalabilir. Ayrıca, kontrol edilebilir ve steril başlangıç ortamı nedeniyle, bu mercan kültürü sistemi, mercanlar ve ilişkili mikroorganizmalar arasındaki simbiyotik ilişkiye yönelik araştırmaları destekleyebilir. Bu nedenle, bu mikro cihaz sistemi, deniz mercanlarını nispeten nicel bir şekilde izlemek ve araştırmak için uygulanabilir.

Sıcaklık kontrol doğruluğu Sistem sıcaklığı normalde mercan türüne bağlı olarak 23-28 °C'ye ayarlanır. Bununla birlikte, en önemli faktörlerden biri olarak, sıcaklık dalgalanması mercanların hayatta kalmasını güçlü bir şekilde etkileyebilir. Bu nedenle, sıcaklık kontrol doğruluğu mercan kültürü sistemi için belirleyici bir faktördür. Mercan kültürü modülündeki sıcaklık kontrol doğruluğunu test etmek için bir sıcaklık sensörü ve 9 °C ila 32 °C sıcaklık aralığına sahip bağımsız bir veri toplayıcı kullan...

Bu protokol, deniz mercanlarının uzun süreli kültürlenmesi ve izlenmesi için uygulanabilecek modüler kontrol edilebilir bir mikro cihaz sisteminin geliştirilmesini açıklamaktadır.

Mercan Büyümesi ve İzlenmesi için Entegre Bir Mikro Cihaz Sistemi

Corals are fundamental organisms in marine and coastal ecosystems. With the advancement of coral protection research in recent years, precise control of ...

Araştırmamızın amacı, mercan kültürü ve çalışması için yapay bir mikroçevre sistemi geliştirmektir. Mikro cihaz sistemindeki mikro ortam en azından yarı kantitatif olarak kontrol edilebilir. Şu anda, mercan kültürü için kullanılan mevcut ekipman ve sistem, sıcaklık ve diğer çevresel faktörler üzerinde hassas kontrolden yoksundur.Ek olarak, bu sistemler açıktır ve bu da onları havadaki bir maddeden kontaminasyona karşı duyarlı hale getirir. İç mekan mercan kültürü sistemimiz, diğer benzer sistem veya tanklara kıyasla üstün bir kontrol doğruluğuna ve mikrobiyal sızdırmazlığa sahiptir. Ek olarak, sistemimiz ticari olarak uygun maliyetlidir.Bu mikro cihaz sistemini kullanarak, mercan çalışmasını daha nicel hale getirecek ve mevcut mercan araştırmasını teşvik edebilecek sıcaklık, mukavemet veya metabolit konsantrasyonu gibi çevresel parametreleri bir şekilde özelleştirebiliriz. Bu yapay mikro cihazdaki mercanların uzun ömürlülüğü hakkında bilgi edinmek istiyoruz. Ele almak istediğimiz bir diğer önemli soru, yapay olarak inşa edilen sistemin, doğa ortamına kıyasla mercanların büyüme sürecini nasıl etkilediğidir.

an-integrated-micro-device-system-for-coral-growth-and-monitoring

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Kaynak: Jian, X. ve diğerleri, Mikrobiyal Mikrodamlacık Kültür Sistemi (MMC) Kullanılarak Otomatik Mikrobiyal Yetiştirme ve Uyarlanabilir Evrim. J. Vis. Uzm. (2022)Bu video, bakteri üremesinin gerçek zamanlı izlenmesi için mikroakışkan damlacık tabanlı bir platformun kullanımını göstermektedir. Sistem, bakteriyel süspansiyonlar içeren tekdüze damlacıklar üreterek ve bunları bir algılama yolu boyunca yönlendirerek, bir büyüme eğrisi oluşturmak için hücre yoğunluğunun sürekli optik ölçümüne...

Mikroakışkan Mikrodamlacık Kültür Sistemi Kullanarak Bakteri Büyümesinin Gerçek Zamanlı İzlenmesi

Görüntüleme tekniklerinin entegre bir takımdır Karayip mercan Montastraea annularis ve M. polip morfolojisi ve doku yapısını belirlemek için uygulanan olmuştur faveolata. Floresan, seri blok yüz ve iki foton odaklı lazer tarama mikroskopisi lobate yapısı, polip duvarlar ve tahmini chromatophore ve zooxanthellae yoğunluklarını ve dağılımlarını belirledik.

Modlu Optik Mikroskopi Yöntemleri Caribbean Reef Yapı Mercanlar içinde Polip Doku Morfoloji ve Yapı Göstermektedir

Biz bir inverted mikroskop ile atık mikropların kültürler ve düzenli görüntü hücrelere aydınlatmak için Optogenetic sistemleri ile kullanım için sürekli bir kültür cihazı tasarlanmıştır. aydınlatma dinamik tepkiler birkaç gün içinde ölçülebilir, böylece kültür, örnekleme, görüntüleme ve görüntü analizi tam otomatik vardır.

Mikrobiyal optogenetic Uygulamaları Tasarım ve Otomatik Aydınlatıcı, kültürleme ve Örnekleme Sistemi Uygulaması

Tarif edilen hidrofobik kokültivasyon sistemi, metal örgülü elekler ile bozulmamış bitkileri destekler ve bunları bakteriler ile birlikte yetiştirir. Bitki dokuları, bakteriler ve salgılanan moleküller daha sonra aşağı akış analizleri için ayrıca hasat edilebilmekte, aynı anda her iki bitki barınağının ve etkileşen mikropların veya mikrobiyolojilerin moleküler tepkileri araştırılabilmektedir.

Bitki / Mikrop Moleküler Etkileşimlerinin ve Sinyalizasyonunun Eşzamanlı ve Sistematik Analizi için Hidroponik Birlikte Yetiştirme Sistemi

Bu protokol, otomatik mikrobiyal yetiştirme ve uyarlanabilir evrim yürütmek için Mikrobiyal Mikrodamlacık Kültürü sisteminin (MMC) nasıl kullanılacağını açıklamaktadır. MMC, mikroorganizmaları otomatik ve sürekli olarak yetiştirebilir ve alt yetiştirebilir ve nispeten yüksek verim ve iyi paralelleştirme ile büyümelerini çevrimiçi olarak izleyebilir, işçiliği ve reaktif tüketimini azaltabilir.

Mikrobiyal Mikrodamlacık Kültür Sistemi (MMC) kullanılarak Otomatik Mikrobiyal Yetiştirme ve Uyarlanabilir Evrim

Protokol, 36 saate kadar sürekli bir gıda arzı varlığında C. elegans yetiştirmek için kullanılan basit bir mikroakışkan çip tasarımını ve mikrofabrikasyon metodolojisini açıklamaktadır. Büyüme ve görüntüleme cihazı ayrıca, birkaç gün boyunca geliştirme sırasında hücresel ve hücre altı süreçlerin aralıklı uzun süreli yüksek çözünürlüklü görüntülenmesini sağlar.

Caenorhabditis elegans'ın Uzun Süreli Büyümesi ve Görüntülenmesi için Basit Bir Mikroakışkan Çip

Polip kurtarma, mercan poliplerinin onları kolonilerine bağlayan dokuyu sindirdiği ve birey olarak yaşamak için ondan ayrıldığı akut stresin neden olduğu bir süreçtir. Mevcut protokol, hipersalin veya kalsiyum içermeyen deniz suyu arıtımları kullanılarak kurtarma yoluyla mercan mikroyayılımının nasıl indükleneceğini açıklamaktadır.

Mercan Kolonilerinde Polip Kefalinin Laboratuvar Deneysel Kullanımı için Bireyselleştirilmiş Mikropropagatlar Elde Edilmesini İndüklemek

Coral Arks adı verilen demirli orta su jeodezik yapıları, açık deniz de dahil olmak üzere daha önce çalışmayan alanlarda mercan resif topluluklarını oluşturmak, izlemek ve rahatsız etmek için kullanılabilecek modüler, ölçeklenebilir ve dikey olarak ayarlanabilir bir araştırma platformu sağlar.

Mercan Resif Arkları: Resif Topluluklarını Birleştirmek için Bir Yerinde Mezokozmos ve Araç Seti

Bu protokol, mercan holobiontunun fizyolojik özelliklerini araştırmak için kullanılabilecek bir mikro-respirometri sisteminin kurulumunu ve çalıştırılmasını açıklar.

Yeni Bir Mikro-Respirometri Aracı Kullanılarak Mercan Holobiontunun Fizyolojik Karakterizasyonu

İklim değişikliği küresel olarak mercan kayalığı ekosistemlerini etkiliyor. Ex situ su ürünleri yetiştiriciliği sistemlerinden elde edilen mercanlar, restorasyon ve araştırma çabalarını desteklemeye yardımcı olabilir. Burada, kuluçkalık skleraktin mercanların ex situ uzun süreli bakımını teşvik etmek için kullanılabilecek besleme ve mercan kültürü teknikleri özetlenmiştir.

Kuluçkalık Skleraktin Mercanının Beslenmesi ve Ex Situ Kültürü için Etkili Teknikler, Pocillopora acuta

Burada, ekolojik veri çıkarma, analiz ve uygulama için hazır coğrafi referanslı ve zaman serisi hizalı çıktılarla sonuçlanan, önemli ölçüde basitleştirilmiş ve tam otomatik bir görüntü işleme boru hattı da dahil olmak üzere, su altı fotogrametri verilerinin toplanması ve işlenmesi için bir protokol sunulmaktadır.

Reefshape: Bentik Habitat İzleme için Zaman Serisi Sualtı Fotogrametri Verilerinin Verimli Bir Şekilde Toplanması ve Otomatik İşlenmesi için Bir Sistem

Keşfedin deniz mercanları için modüler bir mikro cihaz sistemi geliştirme yöntemini. Bu sistem, sıcaklık kontrolü ve mikrobiyal sızdırmazlık sağlayarak uzun süreli kültür ve izleme imkanı sunar.

Mercan Büyümesi ve İzlenmesi için Entegre Bir Mikro Cihaz Sistemi

Daha fazla video keşfet