산호 성장 및 모니터링을 위한 통합 마이크로 장치 시스템

요약

이 프로토콜은 바다 산호의 장기 재배 및 모니터링에 적용할 수 있는 모듈식 제어 가능한 마이크로 장치 시스템의 개발을 설명합니다.

초록

산호는 해양 및 해안 생태계의 기본 유기체입니다. 최근 산호 보호 연구가 고도화됨에 따라 산호 배양 환경의 정밀한 제어는 산호 보전 및 연구에 대한 요구가 높아지고 있습니다. 여기에서 우리는 정확하고 프로그래밍 가능한 온도 제어, 멸균 초기 환경, 장기적으로 안정적인 수질, 조정 가능한 용존 산소 농도 및 산호를 위한 맞춤형 광 스펙트럼을 제공할 수 있는 다기능 플랫폼으로 반폐쇄형 산호 배양 마이크로 장치 시스템을 개발했습니다. 모듈식 설계로 인해 산호 배양 시스템은 원하는 새 모듈을 설치하거나 기존 모듈을 제거하여 업그레이드하거나 수정할 수 있습니다. 현재, 적절한 조건과 적절한 시스템 유지 관리가 이루어지면, 표본 산호는 건강한 상태에서 최소 30일 동안 생존할 수 있습니다. 또한, 제어 가능하고 멸균 가능한 초기 환경으로 인해 이 산호 배양 시스템은 산호와 관련 미생물 간의 공생 관계에 대한 연구를 지원할 수 있습니다. 따라서 이 마이크로 디바이스 시스템은 비교적 정량적인 방식으로 바다 산호를 모니터링하고 조사하는 데 적용될 수 있습니다.

서문

산호초 생태계의 악화는 지난 70년 동안 전 세계적으로 발생해 왔습니다. 중앙아메리카¹, 동남아시아2,3,4,5,6^{, 호주7,8}, 동아프리카9 전역의 모든 주요 산호 지역을 고려하면, 전 세계 산호초의 면적은 1950년대 이후 절반으로 줄었다¹⁰. 이러한 산호초의 대량 손실은 생태학적, 경제적 문제를 초래했습니다. 예를 들어, 8년 동안 모든 종류의 산호에 의존하는 물고기의 존재/부재 및 풍부도를 추적함으로써, 연구자들은 산호 감소가 파푸아뉴기니의 물고기 생물 다양성과 풍부도의 상당한 감소를 직접적으로 초래했다고 결론지었다¹¹. 이 결과는 산호 감소가 산호초에 기반을 둔 생물 시스템을 훼손할 ....

프로토콜

본 연구에 사용된 산호는 우리 연구실에서 배양된 Seriatopora caliendrum입니다. 모든 산호는 중국과학원 남중국해 해양학 연구소에서 친절하게 제공했습니다.

1. 검사 및 시동

알림: 시스템을 조립하기 전에 각 모듈의 기밀성 및 기능 테스트를 개별적으로 수행해야 합니다. 모듈의 기밀성을 테스트하려면 탈이온수를 사용해야 합니다. 모든 모듈 구성 요소의 상업적 세부 사항은 재료 표에 나와 있습니다.

1. 모듈 간 연결의 기밀성 테스트
   1. 모든 모듈과 펌프를 연결하고(그림 1) 물이 시스템 위로 최소 30분 동안 원형으로 흐르도록 합니다.
   2. 가능한 누출 문제가 있는지 모든 이음새를 확인하십시오. 접착 이음새에 누출이 발생하면 외부에서 접착 접착제를 바르십시오. 연결 이음새에 누출이 발생하면 연결을 다시 조이고 밀봉 개스킷을 교체해야 하는지 확인하십시오.
2. 로드
   1. 기밀 테스트 후 내부의 물을 비우고 말리십시오.
   2. 적절한 내용을 로드합니다.
      참고: 예를....

토론

이 산호 배양 시스템은 산호가 이식되고 생존할 수 있도록 비교적 자연적이거나 맞춤화된 미세환경을 시뮬레이션하고 제공하도록 설계되었습니다. 한편, 자체 개발 장비로서 이 시스템은 신뢰할 수 있고 사용자 친화적이며 안전해야 합니다. 예를 들어, 온도 제어 측면에서 해수 온도는 일상적인 환경 상황에 따라 적절하게 제어되어야 합니다. 이 시스템은 1개월 동안 산호를 배양하여 테스트하여.......

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
12V DC power supply	Delixi Electric Co., Ltd.	CDKU-S150W	12V12.5A
3% hydrogen peroxide solution	Shandong ANNJET High tech Disinfection Technology Co., Ltd	NULL	NULL
75% ethanol solution	Shandong ANNJET High tech Disinfection Technology Co., Ltd	NULL	NULL
Air pump	Chongyoujia Supply Chain Management Co., Ltd.	NHY-001	NULL
Air sterilizing filter	Beijing Capsid Filter Equipment Co., Ltd	S593CSFTR-0.2H83SH83SN8-A	NULL
Camera	SONY	Α7r4-ILCE-76M4A	NULL
Coral nutrition solution	Red Sea Aquatics Co., Ltd.	22101	Coral nutrition
Coral pro salt (sea salt)	Red Sea Aquatics Co., Ltd.	R11231	NULL
Cycle timer	Leqing Shangjin Instrument Equipment Co., Ltd.	CN102A	220V version
Double closed quick connector	JOSOT Co., Ltd	NL4-2103T	NULL
Flow-through UV lamp	Zhongshan Xinsheng Electronic technology Co., Ltd.	211	NULL
Four-channel transformer	Dongguan Shanggushidai Electronic Technology Co., Ltd	LM2596	NULL
Macro lens	SONY	FE 90mm F2.8 Macro G OSS	NULL
Microbiome source solution	Guangzhou BIOZYM Microbial Technology Co., Ltd.	303	NULL
Mini-photo studio	Shaoxing Shangyu Photography Equipment Factory	CM-45	NULL
PID temperature controller	Guangdong Dongqi  Electric Co., Ltd.	TE9-SC18W	SSR version
Pump (for water)	Zhongxiang Pump Co., Ltd.	ZX43D	Seaswater version
Pure water machine	Kemflo (Nanjing) environmental technology Co, ltd	kemflo A600	NULL
Solid-state relay	Delixi Electric Co., Ltd.	DD25A	NULL
Surface active agents	Guangzhou Liby Group Co., Ltd.	Libai detergent	NULL
Three-channel timer	Leqing Changhong Intelligent Technology Co., Ltd.	CHE325-3	220V version
Water sterilizing filter	Beijing Capsid Filter Equipment Co., Ltd	S593CSFTR-0.2H83SH83SN8-L	NULL