Name: an ultra-clean multilayer apparatus for collecting size fractionated marine plankton and suspended particles
Uploaded: 2018-04-19T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 1 s
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저자 미스 Pi-펜 린, 씨 웨이 폐 Tseng, 미스 페이 헌 린, 및 박사 루 Jia Chuan 필드 샘플링 및 실험실 분석을 위한 실용적인 개발 및 응용 프로그램 "CATNET"의 그들의 지원에 대 한 감사 승무원 및 연구 선박 해양 연구 보드 기술자의 도움-I 및 바다 연구-II 샘플링 탐험 하는 동안은 크게 감사 하고있다. 이 작품은 과학의 대만 정부에 의해 분할 지원 하 고 기술 91-2611-M-002-007, 95-2611-M-002-009, 96-2611-M-002-004, 97-3114-M-002-006, 104-2611-M-002-019 부여 합니다. 이 원고는 그녀의 엄청난 헌신과 대만 해양 연구에 기여에 대 한 미스 원 Huei이 메모리에 기록 됩니다.

다음 프로토콜 작업을 유해 화학 물질을 포함 한다. 신중 하 게, 안전 데이터 시트 (SDS)를 읽어 하 고 기관 화학 안전 지침을 따르십시오.
1. 다층 중력 여과 샘플러 준비
<ol><li>
샘플러 청소
	<ol>
<li>음이온 protease 효소 세제 솔루션의 1% (w/v) 배관 및 여과 장치를 채워 담가 24 h. 플러시에 대 한 다층 중력 여과 샘플러 역삼 더블 증류수 (RO-DDW)와 철저 하 게, 그리고 0.1% (v/v) 그것을 채울합니다 염 산 (HCl, 시 약 등급) 그리고 72 h에 대 한 소.</li>
		<li>철저 하 게 플러시 역삼 이중 이온된 증류수 (RO-DD-DIW) 3 ~ 5 배, 각 20 리터 이상, 그리고 비닐 봉투에는 조립 저장 된 다층 중력 여과 샘플러.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
입자 샘플 컨테이너 청소/준비
	<ol>
<li>입자에 대 한 낮은 밀도 폴 리 에틸렌 (LDPE, 125 mL) 또는 플 루 오 르 에틸렌 프로필 렌 (FEP, 125ml) 병 컨테이너로 사용 합니다. 먼저 각각 알칼리 세제 (마이크로, 1%), 50% (v/v) 질소 산 (HNO3, 시 약 등급), 다음 적어도 24, 48, 및 24 h에 대 한 10% (v/v) HCl 솔루션에 다음에서 그들을 몸을 담글 하 여 병을 청소 하십시오. 몸을 담글의 두 단계 사이 드 이온된 수 (RO-DD-DIW)와 병을 씻어.</li>
		<li>몸을 담근 채 최종 HCl, 후 드 이온된 수 (RO-DD-DIW)와 철저 하 게 병을 씻어 하 고 클린 룸 또는 클래스 100 클린 벤치에서 병 건조 합니다. 다층 중력 여과 샘플러를 청소 병을 연결 또는 인감 청소 병 PE 지퍼 백에 이중 가방 그들 수송을 위해.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
다층 중력 여과 샘플러의 조립
	<ol>
<li>샘플러 위에 6 방향 후미에 (외부 0.635 cm의 직경) 6 4 m 긴 화학적 저항 열가 소성 탄성 중합체 튜브를 연결 합니다.</li>
		<li>저밀도 폴 리 에틸렌 시료 용기 (125 mL LDPE)와 세 가지 다른 메쉬 나일론 필터 클린 룸 (벤치) 외부에 10 µ m 메쉬 필터 (아래 참조), 그들은 청소 후에 순서 대로 조립에 63 µ m 메쉬 필터는 중간, 그리고 내부에 153 µ m 메쉬 필터. 교통, 폴 리 에틸렌 (PE) 봉투의 2 개의 층에 다층 중력 여과 샘플러를 저장 다음 폴 리 프로필 렌 (PP) 선적 컨테이너에 배치 합니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2입니다. 샘플링
<ol><li>
샘플 컬렉션
	<ol>
<li>샘플링 사이트에 도착 한 사람이 연구 선박의 갑판에 선적 컨테이너에서 다층 중력 여과 샘플러를 제거 하 고 샘플러와 함께 가방을 열고 있다. 그렇다면, PE 장갑에 높은 다중 병 샘플링 배열에 6 20 L PTFE 코팅 샘플링 병의 물 spigots에 6 4 m 열가 소성 탄성 중합체 튜브를 연결 하 고이 여과 장치에는 바닷물을 안내 있습니다. 해 수 방향 후미를 통해 흐를 것 이다 그리고 입자/플랑크톤 부드럽게 분리/분류 한 그물을 통해 수 그물의 기지 확보는 LDPE 병 125 mL에 정착 것입니다.</li>
		<li>후 해 수 (일반적으로 120 L 해안 바다 물과 바다 물에 대 한 240 L)를 통해 흘러가, 순서 대로 각 그물을 제거 (첫째, 153 µ m 63 µ m 이다, 그리고 마지막으로 10 µ m) 클래스 100 클린 벤치에 스프레이 그물 추적 금속 청소 0.4 µ m f 모든 플랑크톤에 밖으로 헹 굴을 해 수 iltered 그물의 안쪽 표면에 붙어. 125ml 폴 리 에틸렌 병에 집중된 입자/플랑크톤과 해 수를 수집 합니다.</li>
		<li>나사는 그물에서이 병 하 고 미리 무게, 산-47 m m, 낮은 진공에서 10 µ m 기 공 크기 폴 리 카보 네이트 필터와 산 세척 진공 여과 장치를 통해 다시 집중된 입자/플랑크톤으로 솔루션 필터링 조건 (< 5 kPa).</li>
		<li>10 µ m 보다 작은 입자/플랑크톤을 수집, 기다리려면 적어도 20 L 바닷물의 그 후에 다음 샘플러를 통과, 2 ~ 5 L 5 L PE 용기에 물를 수집 하 고 이러한 샘플 바다와 산 세척 진공 여과 장치에 의해 필터링 미리 무게, 산 세척, 47 m m, 0.4 µ m 기 공 크기 폴 리 카보 네이트 필터.</li>
		<li>진공 여과 후 린스 샘플 필터 즉시 고 순도 DDW 물 바닷물, 바다 소금 입자/플랑크톤의 건조 중량을 결정에 영향을 최소화의 잔류물을 제거 합니다. 연약한 플랑크톤을 손상을 방지 하기 위해 밀리 리터만 몇 rinsing 볼륨을 유지.</li>
		<li>다음,이 헹 구는 단계 후 조심 스럽게 제거 필터 진공 여과 장치에서 산 세척, 미리 무게 아크릴 플라스틱 페 트리 접시에서 샘플 필터를 저장 하 고 resealable 비닐 봉지에 밀봉. 추가 샘플 전처리 및 화학 분석에 대 한 토지 기반 실험실에 게 다시 반환까지-20 ˚C 냉동 기내에 가방을 유지.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. 샘플 처리
<ol><li>
동결 건조와 입자의 소화
	<ol>
<li>동결 컴퓨터의 수집기 상공에서 입자 샘플 필터를 놓고 컴퓨터에 설정 합니다. 기계 온도-40 ° C에 도달 하면 컴퓨터의 진공 펌프를 켜고 고 동결 건조 프로세스를 시작. 참고: 진공 레벨 0.12 mBar 아래 꾸준히 유지 되어야 한다. 사용 설명서를 주의 깊게 읽어 하 고 각 단계에 대 한 제조업체의 지침을 수행 하십시오.</li>
		<li>72 h 후 동결 기계를 해제 하 고 말린된 필터를 제거 하 고 그들을 무게. 다음, 말린된 샘플 필터 미리 무게 perfluoroalkoxy 알칸 (PFA) 혈관 (60 mL 용량)으로 놓고 배2,3,,67에 집중된 초순 질소 산 3 mL를 추가 합니다.</li>
		<li>2.5 k g-m의 일정 토크를 토크 렌치로 혈관을 강화 하 고 혈관 첫 소화 시퀀스 12 h 130 ° C에서 기존의 오븐에 장소. 냉각 후, 오븐에서 제거 하는 혈관, 혈관 열고 혈관2,3,,67에 초순 수 소산의 2 개 mL를 추가 합니다.</li>
		<li>2.5 k g-m의 토크로 혈관을 강화 하 고 혈관은 두 번째 소화 시퀀스 12 h 130 ° C에서 기존의 오븐에 배치. 냉각 후, 혈관 열고 혈관2,3,,67로 4.5% 매우 순수한 붕 소의 산 성 솔루션의 16 mL를 추가 합니다.</li>
		<li>2.5 k g-미터의 일정 한 토크에 혈관을 강화 하 고 소화 된 최종 소화에 대 한 12 h 130 ° C에서 오븐에서 샘플. 냉각 후, 각 선박 무게 하 고 최종 질량 및 최종 digestant 볼륨을 각 소화 솔루션의 특정 질량을 결정 합니다. 참고: 특정 질량 digestant의 1.00 mL 정확히 무게를 측정 하 여 결정 됩니다.</li>
		<li>조심 스럽게 30 mL 더 추적 금속 분석을 위한 산 성 청소 PE 병에는 digestant를 부 어.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
금속 분석 추적
	<ol>
<li>추적 금속 (Cd, Cu, Fe, Mn, Ni, 및 알) 소화 솔루션에서의 농도 입자 흑연으로 원자 흡수 분 광 계 (GF-AAS)6을 사용 하 여 결정 합니다.</li>
		<li>정확도 테스트로 사용 하는 인증된 참조 자료 (CRM), 국가 연구 위원회 캐나다에서 국립 표준 및 기술을에서 밀려 앙금 표준 참조 자료 해양 침전 물 참고 자료 등은 미국, 그리고 유럽 위원회의 과학 및 지식 서비스에서 플랑크톤 참고 자료. 프로세스는 CRM에서 추적 금속에 대 한 인증된 값의 95% ~ 107% 복구를 제공 합니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Jeandel, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+did+we+learn+about+ocean+particle+dynamics+in+the+GEOSECS-JGOFS+era.">What did we learn about ocean particle dynamics in the GEOSECS-JGOFS era.</a> Progr. Oceanogr. 133, 6-16 (2015).</li><li>Lam, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+for+analyzing+the+concentration+and+speciation+of+major+and+trace+elements+in+marine+particles.">Methods for analyzing the concentration and speciation of major and trace elements in marine particles.</a> Progr. Oceanogr. 133, 32-42 (2015).</li><li>Collier, R., Edmond, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+trace+element+geochemistry+of+marine+biogenic+particulate+matter.">The trace element geochemistry of marine biogenic particulate matter.</a> Progr. Oceanogr. 13, 113-199 (1984).</li><li>Donat, J. R., Bruland, K. W., Steinnes, E., Salbu, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trace+elements+in+the+oceans.">Trace elements in the oceans.</a> Trace Elements in Natural Waters. , 247-280 (1995).</li><li>Wen, L. -. S., Santschi, P., Tang, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interaction+between+radioactively+labeled+colloids+and+natural+particles:+evidence+for+colloidal+pumping.">Interaction between radioactively labeled colloids and natural particles: evidence for colloidal pumping.</a> Geochim. Cosmochim. Ac. 61, 2867-2878 (1997).</li><li>Wen, L. -. S., Warnken, K., Santschi, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+organic+carbon,+iron,+and+aluminium+oxyhydroxides+as+trace+metal+carriers:+Comparison+between+the+Trinity+River+and+the+Trinity+River+Estuary+(Galveston+Bay,+Texas).">The role of organic carbon, iron, and aluminium oxyhydroxides as trace metal carriers: Comparison between the Trinity River and the Trinity River Estuary (Galveston Bay, Texas).</a> Mar. Chem. 112, 20-37 (2008).</li><li>Hurd, D., Spencer, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Marine+particles:+analysis+and+characterization.">Marine particles: analysis and characterization.</a> American Geophysical Union. , (1991).</li><li>Martin, J. H., Knauer, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+elemental+composition+of+plankton.">The elemental composition of plankton.</a> Geochim. Cosmochim. Ac. 37, 1639-1653 (1973).</li><li>Morel, F., Price, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+biogeochemical+cycles+of+trace+metals+in+the+oceans.">The biogeochemical cycles of trace metals in the oceans.</a> Science. 300, 944-947 (2003).</li><li>Ho, T. -. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+elemental+composition+of+some+marine+phytoplankton.">The elemental composition of some marine phytoplankton.</a> J. Phycol. 39, 1145-1159 (2003).</li><li>McDonnell, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+oceanographic+toolbox+for+the+collection+of+sinking+and+suspended+marine+particles.">The oceanographic toolbox for the collection of sinking and suspended marine particles.</a> Prog. Oceanogr. 133, 17-31 (2015).</li><li>Wen, L. -. S., Li, W. -. H., Zhuang, G. -. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Multiple layer filtering and collecting device. , (2005).</li><li>Ho, T. -. Y., Wen, L. -. S., You, C. -. F., Lee, D. -. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+trace-metal+composition+of+size+fractionated+plankton+in+the+South+China+Sea:+biotic+versus+abiotic+sources.">The trace-metal composition of size fractionated plankton in the South China Sea: biotic versus abiotic sources.</a> Limnol. Oceanogr. 52, 1776-1788 (2007).</li><li>Hsu, R., Liu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In-situ+estimations+of+the+density+and+porosity+of+flocs+of+varying+sizes+in+a+submarine+canyon.">In-situ estimations of the density and porosity of flocs of varying sizes in a submarine canyon.</a> Mar. Geol. 276, 105-109 (2010).</li><li>Liao, W. -. H., Yang, S. -. C., Ho, T. -. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trace+metal+composition+of+size-fractionated+plankton+in+the+Western+Philippine+Sea:+the+impact+of+anthropogenic+aerosol+deposition.">Trace metal composition of size-fractionated plankton in the Western Philippine Sea: the impact of anthropogenic aerosol deposition.</a> Limnol Oceanogr. , (2017).</li><li>Grasshoff, K., Kremling, K., Ehrhardt, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Methods of seawater analysis. , (2007).</li></ol>

공동 저자, 미스터 앨런 추앙은 특허 공동 소유자 및 관심이 있는 사용자에 대 한이 컬렉션 기기 제조 회사 (중국 악기 (주))의 제너럴 매니저. 5 월 9일, 201512특허가 끝났다.

샘플 수집, 처리, 전처리, 및 분석의 목적으로 하는 동안 큰 배려를 요구 한다 얻는 신뢰할 수 있는 추적 플랑크톤과 매우 낮은 농도에서 일반적으로 존재 하는 자연 물에서 부유 입자에 금속 농도 오염을 줄일 수 있습니다. 따라서, 디자인 및 샘플링 장비, 샘플 컨테이너 및 재료를 준비 하는 절차를 수집 하는 데 사용 되며 프로세스 샘플 추적 금속 해양 환경에 대 한 높은-품질 데이터 취득을 향해...

입자는 바다에 해양 생물 지구 화학적 순환1에서 중요 한 역할을 재생합니다. 대부분의 입자 크기, 광물 학, 구성, 등 속성은 또 다른2한 지질 또는 hydrographical 설정에서 뿌리깊은 변경할 수 있습니다. 또한, 요소는 바다에서의 배포판은 또한 해양 식물성 플랑크톤의 라이프 사이클에 연관: 성장, 죽음, 침 몰, 그리고 re-mineralization3,4. 해양 입자 크기, 큰 집계에서 마이크론 입자까지 최소 4 배나 스팬 (> 5 m m). 대부분 입자 등과 바이러스 성 세포, 나옴, 분 비, 배설물 펠 릿 생산프로세스에서 생물학으로 파생 됩니다. 다른 입자는 세포, 세포 파편, 또는 lithogenic 재료1의 실제 응고에서 형성 된다. 입자의 다양 한 화학 및 생물 학적 특성 지구 화학 주기 및 생물 학적 과정에 발생 하는 입자4,,56시간을 제어 합니다. 이 입자는 중요 한 서식 지 뿐만 아니라 동물성 플 랭크 톤 등 saprotrophs 일부 유기 체에 대 한 음식 소스입니다. 따라서, 그들의 크기, 입자 주위 생물 학적 과정에 의해 변경 될 수 있는 입자의 운명 관련 자주.
여과, 필요 일반적으로 해양 입자 샘플링 하지만이 방법은 입자의 속성을 식별 하는 해양 입자 조성과 크기에서 균질 하지 않기 때문에 특정 모호성을 소개. 주로 작고 낮은 밀도 입자에, 거의 영구적으로 구성 하는 중단된 한 입자, 유체 조건에 따라 시간의 짧은 기간에만 다양 한 양의 크고 밀도가 높은 입자 현 탁 액에 혼합 7. 플랑크톤 샘플의 추적 금속 구성의 첫 번째 보고서는 연구 배8에 플랑크톤 tows 또는 중단 플랑크톤 그물에 의해 수집 된. 저자는 자주 금속 입자를 발견 하 고 페인트 칩 샘플, 오염 화학 분석을 위한 해양 입자 샘플링 하는 동안 심각한 문제를 제안. 다른 노력 포함 그물 고무 보트 견인 또는 사용 하는 폴 리 염화 비닐 (PVC)-손 윈 치3. 입자의 신뢰할 수 있는 샘플링의 어려움 어려운 진행 해양 입자의 화학 성분에 대 한 우리의 이해에 더 많은, 특히 추적 요소에 대 한 있습니다. 따라서, 식물성 플랑크톤에 성분의 농도 대 한 가장 중요 한 정보 문화 연구9,10에서 왔다. 이 인식 해양 과학자11지난 30 년 동안 바다에 입자를 공부에 대 한 새 메서드를 만드는 동기가 있다.
선상 여과, 현장에서 여과를 포함 하 여 다양 한 샘플링 기법을 사용 하는 따옴표 그리고 침전 물 트랩11. 대량의 바닷물 오염 되지 않은 샘플을 수집을 처리, 특히 바다와 입자 농도 매우 낮은 깊은 물에 대 한 도전 수 (0.001-0.1 mg/L). 그것은 또한 추적 금속 농도 측정 하는 입자의 충분 한 수량을 얻기 위해 바닷물의 큰 볼륨을 필터링 하는 데 필요한. 일부 연구 자들은 부유 입자 입자를 침 몰 하는 것을 구분 크기 분류 방법 사용. 그러나, 입자 크기, 다공성, 밀도, 그리고 모양 모든 영향 입자를 속도 침 몰 수 있습니다. 퇴적 물 트랩 실용적인 도구를 이후 그 입자를 침 몰을 위한 설계는 부유 입자를 수집 하지 않습니다. 따라서, 그것은 최소한의 오염으로 부유 입자의 충분 한 수량을 수집할 수 있는 샘플링 및 치료 방법을 개발 하는 것이 중요입니다. 따라서, 현장에 여과 의해 크기 분류 이후 해양 입자 역학에 중요 한 정보를 계시 할 수 있다 해양학의 샘플링 도구 상자에서 유망한 도구 여전히입니다. 여기, 우리가 성공적으로 테스트 추적 금속 청소, 다층 중력 여과 장치, 대용량 (120-240 L)를 치료할 수 소계 (PTFE)에서 한 번에 보드에 바닷물의 샘플링 코팅 물 샘플링 병에는 다 병 샘플링 배열입니다. 이 샘플링 장치 순서로, 산 세척 합성 나일론 그물을 사용 하 고 그물 부드럽게 크기 분류 한 정지 문제 및 플랑크톤12,13, 를 수집 하는 폴 리 카보 네이트 컨테이너 14,15 (그림 1). 이 작품의 목표는 금속 입자 협회 및 해양 환경에 그들의 반응 역학 공부에 대 한 더 나은 도구를 제공 하 고 다양 한 플랑크톤의 입자, 및 이러한 추적 금속의 운명에 대 한 우리의 이해를 향상 환경입니다.

<table><tbody><tr><td>thermoplastic elastomer (C-Flex) Tubings</td><td>Cole Palmer</td><td>EW-06424-67</td><td>O.D. 0.635 cm, Opaque White 1/8&quot;ID x 1/4&quot;OD, 25 ft/pack</td></tr><tr><td>LDPE Bottle (Nalgene)</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>2103-0004</td><td>125 mL, Nalgene Wide-Mouth LDPE Bottles with Closure</td></tr><tr><td>anionic protease enzyme detergent detergent (Tergazyme)</td><td>Alconox</td><td>1104-1</td><td>1&amp;times;4 lb box (1.8 kg)</td></tr><tr><td>Hydrochloric Acid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>258148</td><td>Reagent grade</td></tr><tr><td>Nitric acid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>695025</td><td>Reagent grade</td></tr><tr><td>alkaline detergnet (Micro)</td><td>Cole Palmer</td><td>EW-99999-14</td><td>Micro-90 Cleaning Solution</td></tr><tr><td>polycarbonate filter, 47 mm, 0.4 &amp;micro;m</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>WHA111107</td><td>Whatman Nuclepore Track-Etched Membranes, diam. 47 mm, pore size 0.4 &amp;mu;m, polycarbonate</td></tr><tr><td>polycarbonate filter, 47 mm, 10 &amp;micro;m</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>WHA111115</td><td>Whatman Nuclepore Track-Etched Membranes, diam. 47 mm, pore size 10 &amp;mu;m, polycarbonate</td></tr><tr><td>PFA vessel, 60 ml capacity</td><td>Savillex</td><td>300-060-03</td><td>60 mL Digestion Vessel, Flat Interior, Flat Exterior, Buttress Threaded Top</td></tr><tr><td>Nitric acid, ultrapure</td><td>Seastar Chemicals</td><td>N/A</td><td>BASELINE Nitric Acid</td></tr><tr><td>HF, ultrapure</td><td>Seastar Chemicals</td><td>N/A</td><td>BASELINE Hydrofluoric Acid</td></tr><tr><td>Boric acid, ultrapure</td><td>Seastar Chemicals</td><td>N/A</td><td>BASELINE Hydrobromic Acid</td></tr><tr><td>polyethylene (PE) gloves</td><td>Safty Zone</td><td>GDPL-MD-5</td><td>Clear Powder Free Polyethylene Gloves</td></tr><tr><td>Multiple layer filtering and collecting device</td><td>Sino Instrumnets Co. Ltd</td><td>not available</td><td>Multiple layer filtering and collecting device, CATNET</td></tr><tr><td>10 um Nylon filters, Nitex</td><td>Dynamic Aqua-Supply Ltd.</td><td>NTX 10</td><td>Nitex - Standard Widths (40 - 44 inches)</td></tr><tr><td>60 um Nylon filters, Nitex</td><td>Dynamic Aqua-Supply Ltd.</td><td>NTX 60</td><td>Nitex - Standard Widths (40 - 44 inches)</td></tr><tr><td>150 um Nylon filters, Nitex</td><td>Dynamic Aqua-Supply Ltd.</td><td>NTX 150</td><td>Nitex - Standard Widths (40 - 44 inches)</td></tr><tr><td>torque wrench</td><td>Halfords</td><td>200238</td><td>Halfords Professional Torque Wrench 8-60Nm</td></tr><tr><td>multi-bottle sampling array, Rosette</td><td>General Oceanics</td><td>Model 1018</td><td>Rosette Sampler</td></tr><tr><td>PTFE-coated sampling bottles, GO-Flo</td><td>General Oceanics</td><td>108020T</td><td>GO-Flo water sampler teflon coated</td></tr><tr><td>Marine sediment reference materials</td><td>National Research Council Canada</td><td>MESS-3</td><td></td></tr><tr><td>Estuarine sediment standard reference material</td><td>National Institute of Standards and Technology</td><td>1646a</td><td></td></tr><tr><td>Plankton reference material</td><td>The European Commission&#039;s science and knowledge service</td><td>CRM414</td><td></td></tr></tbody></table>

an ultra-clean multilayer apparatus for collecting size fractionated marine plankton and suspended particles

바다에 많은 성분의 분포는 성장, 죽음, 그리고 해양 플랑크톤의 re-mineralization 및 정지/싱크 입자의 강하게 연관 된다. 여기, 우리는 모든 플라스틱 (폴 리 프로필 렌과 폴 리 카보 네이트), 다층 여과 시스템 바다에 일시 중단 된 미 립 자 물질 (SPM)의 컬렉션에 대 한 현재. 이 매우 깨끗 한 샘플링 장치 설계 되었고 추적 요소 연구를 위해 특별히 개발. 모든 비금속 재료의 세심 한 선택과 활용 절차 흐름을 통해 인라인 샘플링 하는 동안 가능한 금속 오염을 최소화합니다. 이 시스템은 성공적으로 테스트 되었고 해안 및 오픈 바다에서 다양 한 크기의 입자에 추적 금속 (예를 들어, Fe, Al, Mn, Cd, Cu, Ni) 결정을 위한 조정. 사우스 이스트 아시아 시간-시리즈 (석) 역에서 남지 나 해에서 결과 일주 변화와 euphotic 영역에서 플랑크톤의 공간 배급 수 쉽게 해결 하 고 인정을 나타냅니다. 대만 해협의 물 표면에 크기 분류 한 입자의 화학 분석 제안 하는 더 큰 입자 (> 153 µ m) 주로 생물학으로 파생 되었다, 작은 입자 (10-63 µ m)은 대부분 무기 물질의 구성 하는 동안. Cd, 떨어져 금속 (Fe, Al, Mn, Cu, Ni)의 농도 크기 증가 함께 감소.

현대 해양학의 발전, 그것은 "청정 기술"를 사용 하 여 일반적인 연습 지금 정확한 추적 해양 입자 또는 플랑크톤에 금속 농도를. 자연 물에서 대부분 입자 µ g/L 범위에 낮은 mg/L에 있기 때문에, 많은 양의 해 수의 처리는 주변 환경에서 다양 한 입자에 추적 금속의 지구 화학 및 생물 학적 효과 조사 하는 데 필요한. 깨끗 한, 다층 중력 여과 ("CATNET") 샘플링 기법 (<strong class="...

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An Ultra-clean Multilayer Apparatus for Collecting Size Fractionated Marine Plankton and Suspended Particles

크기 분류 한 해양 플랑크톤과 중단된 한 입자를 수집 하기 위해 매우 깨끗 한 다층 기구

플랑크톤과 중단된 한 입자는 바다 생물 지구 화학적 순환에 중요 한 역할을 재생합니다. 여기, 우리 해 수의 큰 볼륨을 처리 하는 능력 입자와 바다에서 플랑크톤의 다양 한 크기의 컬렉션에 대 한 매우 깨끗 하 고 낮은 스트레스 방법을 제공 한다.

The distributions of many trace elements in the ocean are strongly associated with the growth, death, and re-mineralization of marine plankton and those ...

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Research

JoVE Journal

Environment

8.8K 조회수.  National Taiwan University. 플랑크톤과 중단된 한 입자는 바다 생물 지구 화학적 순환에 중요 한 역할을 재생합니다. 여기, 우리 해 수의 큰 볼륨을 처리 하는 능력 입자와 바다에서 플랑크톤의 다양 한 크기의 컬렉션에 대 한 매우 깨끗 하 고 낮은 스트레스 방법을 제공 한다.

비디오: An Ultra-clean Multilayer Apparatus for Collecting Size Fractionated Marine Plankton and Suspended Particles

Unraveling the Unseen Players in the Ocean - A Field Guide to Water Chemistry and Marine Microbiology

Here we introduce a series of thoroughly tested and well standardized research protocols adapted for use in remote marine environments. The sampling protocols include the assessment of resources available to the microbial community (dissolved organic carbon, particulate organic matter, inorganic nutrients), and a comprehensive description of the viral and bacterial communities (via direct viral and microbial counts, enumeration of autofluorescent microbes, and construction of viral and microbial metagenomes). We use a combination of methods, which represent a dispersed field of scientific disciplines comprising already established protocols and some of the most recent techniques developed. Especially metagenomic sequencing techniques used for viral and bacterial community characterization, have been established only in recent years, and are thus still subjected to constant improvement. This has led to a variety of sampling and sample processing procedures currently in use. The set of methods presented here provides an up to date approach to collect and process environmental samples. Parameters addressed with these protocols yield the minimum on information essential to characterize and understand the underlying mechanisms of viral and microbial community dynamics. It gives easy to follow guidelines to conduct comprehensive surveys and discusses critical steps and potential caveats pertinent to each technique.

Here, we present a comprehensive protocol to assess the organic and inorganic nutrient availability and the abundance and structure of microbial and viral communities in remote marine environments.

물 화학 및 해양 미생물에 필드 가이드 - 바다에서 보이지 않는 선수를 해명

Here we introduce a series of thoroughly tested and well standardized research protocols adapted for use in remote marine environments. The sampling ...

연구

환경과학

VacuSIP, an Improved InEx Method for In Situ Measurement of Particulate and Dissolved Compounds Processed by Active Suspension Feeders

Benthic suspension feeders play essential roles in the functioning of marine ecosystems. By filtering large volumes of water, removing plankton and detritus, and excreting particulate and dissolved compounds, they serve as important agents for benthic-pelagic coupling. Accurately measuring the compounds removed and excreted by suspension feeders (such as sponges, ascidians, polychaetes, bivalves) is crucial for the study of their physiology, metabolism, and feeding ecology, and is fundamental to determine the ecological relevance of the nutrient fluxes mediated by these organisms. However, the assessment of the rate by which suspension feeders process particulate and dissolved compounds in nature is restricted by the limitations of the currently available methodologies. Our goal was to develop a simple, reliable, and non-intrusive method that would allow clean and controlled water sampling from a specific point, such as the excurrent aperture of benthic suspension feeders, in situ. Our method allows simultaneous sampling of inhaled and exhaled water of the studied organism by using minute tubes installed on a custom-built manipulator device and carefully positioned inside the exhalant orifice of the sampled organism. Piercing a septum on the collecting vessel with a syringe needle attached to the distal end of each tube allows the external pressure to slowly force the sampled water into the vessel through the sampling tube. The slow and controlled sampling rate allows integrating the inherent patchiness in the water while ensuring contamination free sampling. We provide recommendations for the most suitable filtering devices, collection vessel, and storing procedures for the analyses of different particulate and dissolved compounds. The VacuSIP system offers a reliable method for the quantification of undisturbed suspension feeder metabolism in natural conditions that is cheap and easy to learn and apply to assess the physiology and functional role of filter feeders in different ecosystems.

VacuSIP, an Improved InEx Method for In Situ Measurement of Particulate and Dissolved Compounds Processed by Active Suspension Feeders

We introduce the VacuSIP, a simple, non-intrusive, and reliable method for clean and accurate point sampling of water. The system was developed and evaluated for the simultaneous collection of the water inhaled and exhaled by benthic suspension feeders in situ, to cleanly measure removal and excretion of particulate and dissolved compounds.

VacuSIP, 개선 INEX 방법에 대한<em&gt; 현장에서</em&gt; 미립자의 측정 및 용존 화합물은 액티브 서스펜션 피더에 의해 처리

Benthic suspension feeders play essential roles in the functioning of marine ecosystems. By filtering large volumes of water, removing plankton and ...

Protocol for Microplastics Sampling on the Sea Surface and Sample Analysis

Microplastic pollution in the marine environment is a scientific topic that has received increasing attention over the last decade. The majority of scientific publications address microplastic pollution of the sea surface. The protocol below describes the methodology for sampling, sample preparation, separation and chemical identification of microplastic particles. A manta net fixed on an &#187;A frame&#171; attached to the side of the vessel was used for sampling. Microplastic particles caught in the cod end of the net were separated from samples by visual identification and use of stereomicroscopes. Particles were analyzed for their size using an image analysis program and for their chemical structure using ATR-FTIR and micro FTIR spectroscopy. The described protocol is in line with recommendations for microplastics monitoring published by the Marine Strategy Framework Directive (MSFD) Technical Subgroup on Marine Litter. This written protocol with video guide will support the work of researchers that deal with microplastics monitoring all over the world.

The protocol below describes the methodology for: microplastics sampling on the sea surface, separation of microplastic and chemical identification of particles. This protocol is in line with the recommendations for microplastics monitoring published by the MSFD Technical Subgroup on Marine Litter.

바다 표면 및 샘플 분석에 Microplastics 샘플링을위한 프로토콜

Microplastic pollution in the marine environment is a scientific topic that has received increasing attention over the last decade. The majority of ...

Sampling, Sorting, and Characterizing Microplastics in Aquatic Environments with High Suspended Sediment Loads and Large Floating Debris

The ubiquitous presence of plastic debris in the ocean is widely recognized by the public, scientific communities, and government agencies. However, only recently have microplastics in freshwater systems, such as rivers and lakes, been quantified. Microplastic sampling at the surface usually consists of deploying drift nets behind either a stationary or moving boat, which limits the sampling to environments with low levels of suspended sediments and floating or submerged debris. Previous studies that employed drift nets to collect microplastic debris typically used nets with &#8805;300 &#181;m mesh size, allowing plastic debris (particles and fibers) below this size to pass through the net and elude quantification. The protocol detailed here enables: 1) sample collection in environments with high suspended loads and floating or submerged debris and 2) the capture and quantification of microplastic particles and fibers &lt;300 &#181;m. Water samples were collected using a peristaltic pump in low-density polyethylene (PE) containers to be stored before filtering and analysis in the lab. Filtration was done with a custom-made microplastic filtration device containing detachable union joints that housed nylon mesh sieves and mixed cellulose ester membrane filters. Mesh sieves and membrane filters were examined with a stereomicroscope to quantify and separate microplastic particulates and fibers. These materials were then examined using a micro-attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectrometer (micro ATR-FTIR) to determine microplastic polymer type. Recovery was measured by spiking samples using blue PE particulates and green nylon fibers; percent recovery was determined to be 100% for particulates and 92% for fibers. This protocol will guide similar studies on microplastics in high velocity rivers with high concentrations of sediment. With simple modifications to the peristaltic pump and filtration device, users can collect and analyze various sample volumes and particulate sizes.

Most microplastic research to date has occurred in marine systems where suspended solid levels are relatively low. Focus is now shifting to freshwater systems, which may feature high sediment loads and floating debris. This protocol addresses collecting and analyzing microplastic samples from aquatic environments that contain high suspended solid loads.

샘플링, 정렬, 및 높은 정지 퇴적 부하와 큰 부동 파편 수생 환경에서 Microplastics

The ubiquitous presence of plastic debris in the ocean is widely recognized by the public, scientific communities, and government agencies. However, only ...

Design and Use of an Apparatus for Quantifying Bivalve Suspension Feeding at Sea

As shellfish aquaculture moves from coastal embayments and estuaries to offshore locations, the need to quantify ecosystem interactions of farmed bivalves (i.e., mussels, oysters, and clams) presents new challenges. Quantitative data on the feeding behavior of suspension-feeding mollusks is necessary to determine important ecosystem interactions of offshore shellfish farms, including their carrying capacity, the competition with the zooplankton community, the availability of trophic resources at different depths, and the deposition to the benthos. The biodeposition method is used to quantify feeding variables in suspension-feeding bivalves in a natural setting and represents a more realistic proxy than laboratory experiments. This method, however, relies upon a stable platform to satisfy the requirements that water flow rates supplied to the shellfish remain constant and the bivalves are undisturbed. A flow-through device and process for using the biodeposition method to quantify the feeding of bivalve mollusks were modified from a land-based format for shipboard use by building a two-dimensional gimbal table around the device. Planimeter data reveal a minimal pitch and yaw of the chambers containing the test shellfish despite boat motion, the flow rates within the chambers remain constant, and operators are able to collect the biodeposits (feces and pseudofeces) with sufficient consistency to obtain accurate measurements of the bivalve clearance, filtration, selection, ingestion, rejection, and absorption at offshore shellfish aquaculture sites.

A flow-through device for using the biodeposition method to quantify filtration and feeding behavior of bivalve mollusks was modified for shipboard use. A two-dimensional gimbal table built around the device isolates the apparatus from boat motion, thereby allowing the accurate quantification of bivalve filtration variables at offshore shellfish aquaculture sites.

디자인 및 쌍 각 조개 서 스 펜 션 바다에서 먹이 측정 기구 사용

As shellfish aquaculture moves from coastal embayments and estuaries to offshore locations, the need to quantify ecosystem interactions of farmed bivalves ...

Large Volume (20L+) Filtration of Coastal Seawater Samples

The workflow begins with the collection of coastal marine waters for downstream microbial community, nutrient and trace gas analyses. For this method, samples were collected from the deck of the HMS John Strickland operating in Saanich Inlet. This video documents large volume (&ge;20 L) filtration of microbial biomass, ranging between 0.22&mu;m and 2.7&mu;m in diameter, from the water column. Two 20L samples can be filtered simultaneously using a single pump unit equipped with four rotating heads. Filtration is done in the field on extended trips, or immediately upon return for day trips. It is important to record the amount of water passing through each sterivex filter unit. To prevent biofilm formation between sampling trips, all filtration equipment must be rinsed with dilute HCl and deionized water and autoclaved immediately after use. This procedure will take approximately 5 hours plus an additional hour for clean up.

Large Volume 20L+ Filtration of Coastal Seawater Samples

This video documents large volume (&ge;20 L) filtration of microbial biomass, ranging between 0.22&mu;m and 2.7&mu;m in diameter, from the water column.

대량 연안 해수 샘플 (20L +) 여과

The workflow begins with the collection of coastal marine waters for downstream microbial community, nutrient and trace gas analyses. For this method, ...

생물학

Small Volume (1-3L) Filtration of Coastal Seawater Samples

The workflow begins with the collection of coastal marine waters for downstream microbial community, nutrient and trace gas analyses. For today s demonstration samples were collected from the deck of the HMS John Strickland operating in Saanich Inlet. This video documents small volume (~1 L) filtration of microbial biomass from the water column. The protocol is an extension of the large volume sampling protocol described earlier, with one major difference: here, there is no pre-filtration step, so all size classes of biomass are collected down to the 0.22 &mu;m filter cut-off. Samples collected this way are ideal for nucleic acid analysis. The set-up, filtration, and clean-up steps each take about 20-30 minutes. If using two peristaltic pumps simultaneously, up to 8 samples may be filtered at the same time. To prevent biofilm formation between sampling trips, all filtration equipment must be rinsed with dilute HCl and deionized water and autoclaved immediately after use.

Small Volume 1-3L Filtration of Coastal Seawater Samples

This video documents small volume (~1 L) filtration of microbial biomass from the water column.

연안 해수 샘플을 소량 (1 - 3L)은 여과

The workflow begins with the collection of coastal marine waters for downstream microbial community, nutrient and trace gas analyses. For today s ...

A Microfluidic Platform for Precision Small-volume Sample Processing and Its Use to Size Separate Biological Particles with an Acoustic Microdevice

A major advantage of microfluidic devices is the ability to manipulate small sample volumes, thus reducing reagent waste and preserving precious sample. However, to achieve robust sample manipulation it is necessary to address device integration with the macroscale environment. To realize repeatable, sensitive particle separation with microfluidic devices, this protocol presents a complete automated and integrated microfluidic platform that enables precise processing of 0.15&#8211;1.5 ml samples using microfluidic devices. Important aspects of this system include modular device layout and robust fixtures resulting in reliable and flexible world to chip connections, and fully-automated fluid handling which accomplishes closed-loop sample collection, system cleaning and priming steps to ensure repeatable operation. Different microfluidic devices can be used interchangeably with this architecture. Here we incorporate an acoustofluidic device, detail its characterization, performance optimization, and demonstrate its use for size-separation of biological samples. By using real-time feedback during separation experiments, sample collection is optimized to conserve and concentrate sample. Although requiring the integration of multiple pieces of equipment, advantages of this architecture include the ability to process unknown samples with no additional system optimization, ease of device replacement, and precise, robust sample processing.

This protocol describes a system architecture for performing automated small volume (0.15&#8211;1.5 ml) particle separations using a microfluidic device, and discusses methods to optimize acoustofluidic device performance and operation.

미세 유체 정밀 작은 볼륨 샘플 처리를위한 플랫폼 및 음향 마이크로 디바이스로 구분 생물 입자 크기의 사용

A major advantage of microfluidic devices is the ability to manipulate small sample volumes, thus reducing reagent waste and preserving precious sample. ...

생체공학

Separation and Identification of Conventional Microplastics from Farmland Soils

Microplastics (MPs) pollution in the terrestrial environment has received increasing attention over the last decade, with increasing studies describing the numbers and types of MPs in different soil systems and their impacts on soil and crop health. However, different MPs extraction and analytical methods are used, limiting opportunities to compare results and generate reliable evidence for industry advice and policymakers. Here, we present a protocol that describes the methodology for sampling, separation, and chemical identification of conventional MPs&#160;from soil. The method is low-cost, and the materials are readily available. This enhances operational ease and may help with widespread adoption. The protocol provides detailed information on sample collection from the top 0-30 cm of soil using plastic-free utensils; simulation of different soil types through the use of various solid media (such as bentonite clay, silicon dioxide, and non-contaminated soil), with the addition of the same mass&#160;of polyethylene(PE)-MPs for subsequent quantification; density separation of plastic particles utilizing saturated sodium chloride (NaCl) solution and digestion of organic impurities in the supernatant using 4 M sodium hydroxide (NaOH) solution; quantification of particles using fluorescent microscopy after Nile Red staining; and polymer identification using micro&#160;Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (&#956;-FTIR) or Laser-Direct Infrared (LDIR) spectroscopy. The MPs recovery rate ranged from 83% - 90% for the abovementioned media. This protocol presents an efficient method for soil MPs analysis that is optimized for feasibility, applicability, and cost-effectiveness. Moreover, the video accompanied can guide the process of analyzing the soil MPs step-by-step virtually. This study is dedicated to standardizing the methods for soil MPs analysis, enhancing the connectivity and comparability of measurements, and establishing a foundation for more standardized and scientific research.

Presented here is a method for extracting microplastics from soil and identifying their polymer types. The method has been optimized for execution, applicability, and cost-effectiveness. It lays a scientific foundation for standardizing the analytical method to identify microplastics in soils.

Separation and Identification of Conventional Microplastics from Farmland Soils(농지 토양에서 기존 미세 플라스틱의 분리 및 식별)

Microplastics (MPs) pollution in the terrestrial environment has received increasing attention over the last decade, with increasing studies describing ...

인간 소변에서 지속적인 세포외 소포 분리를 위한 미세유체 장치

Single Step Isolation of Extracellular Vesicles from Large-Volume Samples with a Bifurcated A4F Microfluidic Device

Extracellular vesicles (EVs) hold immense potential for various biomedical applications, including diagnostics, drug delivery, and regenerative medicine. Nevertheless, the current methodologies for isolating EVs present significant challenges, such as complexity, time consumption, and the need for bulky equipment, which hinders their clinical translation. To address these limitations, we aimed to develop an innovative microfluidic system based on cyclic olefin copolymer-off-stoichiometry thiol-ene (COC-OSTE) for the efficient isolation of EVs from large-volume samples in a continuous manner. By utilizing size and buoyancy-based separation, the technology used in this study achieved a significantly narrower size distribution compared to existing approaches from urine and cell media samples, enabling the targeting of specific EV size fractions in future applications. Our innovative COC-OSTE microfluidic device design, utilizing bifurcated asymmetric flow field-flow fractionation technology, offers a straightforward and continuous EV isolation approach for large-volume samples. Furthermore, the potential for mass manufacturing of this microfluidic device offers scalability and consistency, making it feasible to integrate EV isolation into routine clinical diagnostics and industrial processes, where high consistency and throughput are essential requirements.

저자 스포트라이트: Bioreactor Integration을 위한 비대칭 전계 흐름 분획

Extracellular vesicles hold immense promise for biomedical applications, but current isolation methods are time-consuming and impractical for clinical use. In this study, we present a microfluidic device that enables the direct isolation of extracellular vesicles from large volumes of biofluids in a continuous manner with minimal steps.

분기된 A4F 미세유체 장치를 사용한 대용량 시료에서 세포외 소포의 단일 단계 분리

Extracellular vesicles (EVs) hold immense potential for various biomedical applications, including diagnostics, drug delivery, and regenerative medicine. ...