우리는 자금에 대 한 최근 설정으로이 연구를 학과 고고학, 막스 플랑크 연구소에서 안정 동위 원소 실험실의 인류 역사의 과학에 대 한 최대 플랑크 사회를 감사 하 고 싶습니다.

다음 프로토콜 인류 역사의 과학에 대 한 최대 플랑크 연구소에서 빛 동위 원소 질량 분석 실험실의 지침을 따릅니다. 멸종 위기에 놓인된 현대 또는 역사 faunal 견본를 포함 분석 그리고 현대 이해 관계자 관심의 고고학과 faunal 물자의 사용에 대 한 국내 및 국제 위원회에서 적절 한 윤리 권한은 찾았던 되어야 합니다. . 이 문서에서 사용 하는 샘플 고고학과 화석 표본 이었다. 아니 살아있는 인간이이 연구에 사용 되었다 하 고 파괴적인 분석에 대 한 전체 윤리, 기관, 및 정부 권한을 갖게 되었습니다.
1. 대량 샘플링
참고: 인간과 동물, 대량의 기본적인 방법은 치아에 나 멜 샘플링은 치아의 볼 가장자리에 드릴의 응용 이다.
<ol><li>드릴 설정을 사용 하 여 부드러운 마모 또는 알루미늄 샷 블래스터를 사용 하 여 치아 (~0.1 m m)의 외부 표면을 청소. 깨끗 한 다이아몬드 밀고 드릴 비트 (아래 참조), 심지어 모양, 드릴 설정에 한 척을 통해 연결 된 휴대용 드릴을 사용 합니다. 온화 하 고 심지어 마모 홈 전체 성장 축에 평행으로 수행 확인 (그림 1 및 그림 2).</li>
	<li>시도, 가능한 경우, 각 인간 같은 치아 부분 또는 동물 샘플링에 메서드를 적용 합니다. 참고: 인간 paleodietary 연구에서 셋째 어 금 니는 일반적으로 선호 하는 대표 늦게 청소년/성인 다이어트로 동안 첫 번째 어 금 니 효과23이유 때문에 피할 수 있습니다. 각 taxon, 표현, 생활의 기간에 대 한 선호 치아는 사용할 수 있는 샘플 및 연구 질문으로 달라 집니다.</li>
	<li>치아에 나 멜 분말의 흡입을 피하기 위해 마스크를 착용 하는 동안 통풍이 잘되는 방에 드릴. 눈을 보호 하기 위해 고글을 착용. 교 련된 샘플 파우더의 양을 분석, 전처리 프로토콜 및 치아의 크기에 사용 되는 장비에 따라 달라 집니다 것을 유의 하십시오. 샘플이 열을 방지 하기 위해 낮은 속도로 드릴. 참고: 약, 4-8 mg 샘플 파우더의 동위 원소 비율 질량 분석 및 diagenetic 테스트 온라인 가스 준비 및 도입 시스템을 사용 하 여 여러 분석에 대 한 적절 한 목표 이다. 선택한 드릴 속도 샘플의 취약성에 따라 달라 집니다와 시행 착오의 몇 가지 수준을 요구할 것 이다 다는 것을 유의 하십시오. 일반적으로, 소형 드릴에 힘의 2/5 바는 충분. 깨끗 한 알루미늄 호 일의 조각을 통해 치아 분말을 드릴 또는 종이 무게.</li>
	<li>결과 나 멜 파우더를 수집 하 고 드릴링 전에 적절 하 게 정확한 균형에 tared 되었습니다 1.5 mL 마이크로 원심 튜브로 전송. 라벨 샘플 지정 (그림 3)과 각 관. 샘플 번호 및에 나 멜 무게 실험실 노트북 전자 데이터베이스에 기록 합니다.</li>
	<li>각 새로운 치아를 시추 하기 전에 먼저 0.5 M HCl을 사용 하 여 강력한 조직에 사용된 드릴 비트를 청소. 다음 씻어 드릴 비트는 유기 용 제 (아세톤, 메탄올, 에탄올 등)와 함께 사용 하 여 강력한 조직.</li>
	<li>철저 하 게 전용 사용 하 여 작업 영역을 청소 드릴링, 다음 진공 청소기, 또는 쓰와 브러시. 메탄올과 샘플링 공간을 닦아 주십시오. 진공 또는 훈련 압축 공기 제거 샘플 사이의 먼지와 샘플 파우더를 가볍게 스프레이 합니다.</li>
</ol>2. 순차 샘플링
참고: 순차 샘플링 및 다양 한 형태에에서 접근 될 수 있다 taxon 샘플링 되는 치아 뿐만 아니라 원하는 시간적 해상도의 크기에 따라 달라 집니다.
<ol><li>매우 얇은 제거 하 여 샘플링 되는 치아의 표면을 청소 외부 치아에 나 멜 층 (~0.1 m m).</li>
	<li>크라운의 정상에에 나 멜 루트 분기점에서 실행 되는 치아의 성장 축에 수직인 볼 표면 샘플을 드릴. 수평 밴드 성장 축에 수직인 각 샘플에 나 멜 층에 걸쳐 1-2 밀리미터 넓은 홈에 결과 드릴 (그림 1 및 그림 4). 그것은 샘플 및 결과 측정을 오염 시킬 것으로 dentine에에 나 멜을 드릴 하지 않도록 주의 하십시오. 참고: 샘플 수 원하는 해상도 따라 달라 집니다 하지만 c. 10 δ13C에 길 들 여 진된 소의 크기는 hypsodont에 대 한 δ18O 값 계절 변화를 공부 하는 적절 한 목표를 나타냅니다.</li>
	<li>샘플링 라인의 폭은 드릴 비트의 직경에 의해 결정으로 각 샘플에 대 한 적절 한 드릴 비트를 선택 합니다.</li>
	<li>장비 설정을 사용 하 여 증분 샘플 (그림 2)의 더 많은 수를 요구 하는 더 섬세 한 치아 (예., 인간의 치아), 뿐만 아니라 더 안정적인 드릴링에 대. 아래쪽을 가리키는 드릴 비트와 함께 안전 하 게, 드릴을 보유 하 고 있는 장비 스탠드를 설정 합니다. 참고: 4 개의 샘플은 쉽게 휴대용 접근24를 사용 하 여 영구 인간의 모 랄에서 얻어질 수 있다, 하는 동안 더 세련 된 샘플링 rig 또는 CO2 레이저 절제 접근 되지 것입니다 그 논의 여기14. 또 다른 일반적인 방법은 사용 하는 반자동된 microsampling25입니다.</li>
	<li>치아를 보유 하거나 클램프를 연결 합니다. 치아에 나 멜 드릴 비트에 대 한 누르고 압력을 적용 합니다. 샘플은 뚫고 증분 볼 표면 꼭대기 (occlusal 표면)에서 나 멜-루트 분기점 (ERJ)의 위치에서 크라운의 기지에. 동일한 샘플 전략 여러 번 이전 샘플 줄에 각 연속 선 병렬 드릴링 드릴링을 복제 합니다. 작은 원통형 다이아몬드 드릴 비트를 사용 하 여 양 어 금 니, 직경 1 mm (그림 1C)와 같은 섬세 한 치아에 대 한.</li>
	<li>ERJ 캘리퍼스를 사용 하 여에서 각 샘플링 라인의 거리를 측정 하 고 비교에 대 한이 거리를 기록 합니다.</li>
	<li>단계 1.3-1.6 위의 따릅니다. 참고: 작은, 섬세 한이 분석 되 고 전처리 및 diagenetic 검사 방법을 적용 되지 않습니다, 만약 샘플 1-4 밀리 그램 작은 탄산 분석의 온라인 가스 준비 및 설정에 신뢰할 수 있는 결과 생산할 예정 이다. 수정 된 자동화 주변 기기 시스템의 더 낮은 샘플 무게, 사용을 촉진할 수 있다 하지만 공부에 나 멜 (4 ~ 5 wt %)26,27에 탄산의 비율에 의해 필연적으로 제한 됩니다. 연구팀은 샘플은 필요한 샘플의 크기를 결정 측정 하려고 하는 연구소와 상담 해야 한다.</li>
</ol>3. 푸리에 변환 적외선 분 광 분석/Attenuated 총 반사율 메서드
<ol><li>약하게 한 총 반사율 메서드에 대 한 샘플 챔버 배경, 진공에서 또는 정상적인 대기의 상태를 설정 합니다.</li>
	<li>치아에 나 멜의 약 1 밀리 그램 다이아몬드 크리스탈 주걱을 사용 하 여 샘플 챔버에 배치. 낮은 및 샘플, 게시물과 다이아몬드 격판덮개 사이 회사 연결 될 때까지 샘플 게시물 보안. 시료 챔버와 함께 또는 없이 설립 되 고 진공, 설정 또는 가용성에 따라서를 닫습니다.</li>
	<li>400과 4000 cm-1사이 배열 하는 wavenumber에 대 한 64 번 샘플의 FTIR 스펙트럼을 측정 합니다. 복제의 원하는 수 따라 달라 집니다, 연구의 목표에 불구 하 고 다음 주택 샘플, microcentrifuge 튜브에 반환 되 고 다른 aliquots와 이상적으로 3 복제의 분석 강력한 결과 보장 한다.</li>
	<li>각 약 수 사이 고 각 샘플 사이의 메탄올과 주걱을 청소.</li>
	<li>사용 가능한 소프트웨어를 사용 하 여 기본 보정을 수행 합니다. 소프트웨어는 자동으로 샘플 챔버 배경을 결과 연결 프로필에서 뺍니다. 더 나은 재현성을 보장 하기 위해, ~1035 c m-1 에서 가장 높은 인산 염 밴드에 0.06의 최소 흡 광도와 나 멜 스펙트럼만 계정에 취해야 한다.</li>
	<li>711 c m-1에서 피크를 확인 하 여 모든 샘플에서 일반적인 보조 오염 탄산 방해석의 존재를 모니터링 합니다.</li>
	<li>분석에 따라 신중 하 게 주걱 또는 흡입 장치를 사용 하 여 그들의 microcentrifuge 관에 샘플을 반환 하 고 전처리 또는 분석의 다음 단계에 걸릴.</li>
	<li>원시 파장 및 강도 데이터를.csv 파일로 (또는 유사한) 내보내고 관심의 인덱스를 계산에 사용 (일반적으로 사용 되는 인덱스는 A 사이트 인산 인덱스, B 사이트 인산 인덱스, 인산 염 결정 지, 인산 인덱스에 물 아 미드 및 공동3/PO4 17,,1819색인) (표 1).</li>
	<li>비교는 FTIR 화석 또는 고고학 견본에서 결과 지금 성장 하 고 현대 faunal 치아에 나 멜의 데이터 집합 문학19,20 에서 사용할 수 있는 자연과 diagenetic 변경의 범위를 결정 하는 에 나 멜 샘플링입니다.</li>
</ol>4. 간단한 초 산 (0.1 M) 전처리
<ol><li>각 샘플에 대 한에 나 멜 파우더 적절 한 균형을 사용 하 여 microcentrifuge 튜브에 무게. 튜브를 따라 레이블을 지정 합니다. 에 나 멜 파우더 비슷한 크기의 입자와 같은 정도로 접지 해야 합니다. 참고: 많은 연구자 활용 희석 표 백제 (NaClO) 같은 산화 대리인, 또는 30% 과산화 수소 (H2O2) 샘플 및 이것에서 생명체를 제거 하는 시점에서 추가 되어야 합니다. 그러나, 뿐만 아니라 이러한 시 약 변경 안정적인 탄소 및 산소 동위 원소 값은 샘플의 수 있지만 온라인 가스 준비 및 도입 시스템에서 뼈 콜라겐 샘플의 스펙트럼 보여 100% 인산 탄산에 활용 측정 유기 샘플 (그림 5),이 단계가 필요 하지 않습니다 제안 반작용 하지 않는다.</li>
	<li>피 펫을 사용 하 여 각 샘플을 0.1 m M 초 산 (에 나 멜의 1 밀리 그램) 당 0.1 mL를 추가 합니다. 피펫으로와 샘플을 만지지 마십시오. 샘플 및 피 펫 접촉으로와 서, 다음 샘플에 대 한 새로운 피 펫을 사용 하 여 교차 오염을 방지.</li>
	<li>선동, 떨고 또는 전자 교 반기 (그림 3)를 통해 고 다음 앉아 10 분에 나 멜 파우더 하지 맡겨야 한다 아세트산에 시간의 연장된 기간에 대 한 대 한 샘플 (> 4 h).</li>
	<li>13,700 x g에서 2 분 동안 microcentrifuge에서 샘플을 놓습니다. 참고: 값이 싼 대안 3500 x g는 적은 샘플을 보유 하 고 있지만 큰 샘플 세트를 다룰 때 시간이 덜 소모 되는에서 4 분에 대 한 미니 원심 분리기의 사용 이다.</li>
	<li>Microcentrifuge 프로그램 중지, 초 산 2 mL의 초순 13,700 x g 2 분에 대 한 예제는 깨끗 한 피 펫, 다음 microcentrifuge을 사용 하 여 바꿉니다.</li>
	<li>두 번 더 전에, 초순 수를 변경 하 고 중립성에 대 한 테스트. (방해는 상쾌한) 없이 피 펫을 사용 하 여 나머지 액체를 제거 합니다. 참고: 초순와 3 개의 세척 총 중립성을 표준 절차입니다. 중립성에이 때까지 샘플을 세척 한다.</li>
	<li>시트 Parafilm (1 cm × 1 cm)의 고 각 microcentrifuge 튜브 위에 놓습니다. 샘플을 적절 하 게 건조 되도록 날카로운 개체를 사용 하 여 중앙에 작은 구멍을 확인 합니다.</li>
	<li>어떤 남아 있는 액체를 제거 하는 건조 기 동결에 튜브를 놓습니다. 참고: 동결 건조 기, 부드러운 오븐 없으면 건조 (40 ° C) 또한 가능성 이며 안정적인 탄소 및 산소 동위 원소 데이터에 어떤 악영향을 하지 말았어야.</li>
	<li>일단 건조, 제거는 Parafilm 고 microcentrifuge 뚜껑을 닫습니다. 튜브 라벨 인지 정확한 확인 및 필요한 경우 다시 쓰기. 참고: 이것은 밖으로, 제한 된 자금으로 실험실에서 다른 분석에 대 한 샘플 배포 전에 마지막 무대 될 수 무게에 대 한 스토리지 이전 마지막 단계.</li>
</ol>5. 계량 및 측정 샘플 및 표준
<ol><li>0.001 mg (그림 6)에 민감한 균형에 주석 디스크에에 나 멜 가루 약 2 m g으로 무게는 주걱을 사용 하 여. 인산의 산 성-붕 규 산 유리 약 병에 샘플을 신중 하 게 전송 다음. 에 나 멜의이 금액은 치아에 나 멜에 탄산의 상대적으로 작은 비율 때문에 신뢰할 수 있는 결과 얻을 하는 데 필요한.</li>
	<li>메탄올을 사용 하 여 샘플 사이 주걱을 깨끗 한 신선한, 깨끗 한 디스크를 사용 하 여 또는 선박 각 샘플에 대 한 무게.</li>
	<li>IAEA NBS18, IAEA 603, IAEA CO8, 또는 머 CaCO3등 국제 표준의 0.2 밀리 그램을 무게. 사내 표준 큰 치아의 무 균된에 나 멜에서 만든 잘20으로 사용할 수 있습니다. 76 샘플 및, 사용 61 샘플 및 15 표준의 전체 실행에 대 한이 균등 하 게 배포 해야 전부에 실행. 여러 연구 결과 적절 한 수의 표준 및 고고학 연구20,28세부 사항을 보고 했다. 참고: 반복된 전처리 및 집 표준, 고고학 샘플의 실행의 수에에서에 나 멜의 분석은 정확도의 적절 한 측정을 제공 하는 공부 되 고 샘플에 대 한 것도20.</li>
	<li>심장은 아니지만 꽉 빨려는 유리병까지 바늘을 액세스할 수 있는 특수 설계 된 뚜껑을 조입니다. 할 하지 통해 조여 뚜껑 심장에 압력 너무 강한 얻을 것 이다 하 고 궁극적으로 부러진된 바늘 분석 하는 동안 발생할 수 있습니다. 70 ° c.에가 열 블록 내에 나열 된 순서로 튜브를 배치 컴퓨터 소프트웨어에 순서와 샘플의 무게를 안정적으로 기록 합니다.</li>
	<li>3 단계에 따라 샘플을 측정: 1) 플러시 순수한 헬륨으로 샘플을 작성, 2) 추가 인산 3) 샘플 측정.<ol>
<li>순수한 헬륨 (학년 5.0) 주변 공기를 밖으로 플러시를 5 분 동안 100 mL/min의 흐름으로 샘플을 플러시.</li>
		<li>인산의 4-5 방울을 추가 (99%, 밀도가 1.85 g/mL) 탄산이 포함 된 샘플을. 샘플 H3포4 사이의 반응을 시작합니다. 반응, 동안 CO2 는 동위 원소는 탄산염 이온 CO32- 샘플의 값을 운반 해제.</li>
		<li>CO2 의 평형에 도달할 때까지 샘플 당 1 시간을 기다립니다. 1 시간 후 신뢰할 수 있는 결과 얻으려면 샘플을 측정 한다. 동안에 수집, 샘플 가스와 장치에 그 패스의 혼합물. 건조 단계 샘플 가스 혼합물에서 물을 제거합니다.</li>
		<li>알려진된 동위 원소 성분과 CO2 참조 가스의 세 봉우리로 시작 하 여 샘플을 측정 합니다. 피크 강도 4000 mV (사이 4000 8000 mV) 샘플 봉우리의 강도 일치 하도록 해야 합니다. 3 참조 가스 봉우리 20 s 길고 30 s 떨어져 해야 합니다. 샘플의 측정 간격을 정의로 따라. 10 회 5 대 한 샘플 측정 각 s와 55 s 떨어져. 피크 높이 나타내는 샘플/헬륨 혼합물 (그림 5)의 적절 한 전송 시간이 지남에 감소를 확인 합니다. 참고: 측정, 동안 소프트웨어 계산 샘플의 동위 원소 구성 알려진된 동위 원소 값, 피크 높이 및 피크 높이 참조 가스의 피크의 면적 및 샘플의 봉우리의 면적을 비교 하 여 합니다. 원시 13C /12C와 18O /16O 구성 샘플의 계산 됩니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>측정 후 샘플을 정상화. 참고: 이것은 중요 참조 가스 샘플 가스 질량 분석기에 도입 하는 경우와 동일한 화학 및 물리적 경로 받아야 하지 않는다 하기 때문에. 따라서, 샘플 또한 국제 표준 (단계 5.3)는 동일한 육체 및 화학 치료를 받을 실행 내에서 자체 샘플으로20에 보정은 필수적 이다. 이러한 국제 탄산 표준 국제 델타 측정 비율에 샘플 2-포인트 캘리브레이션 및 정밀도와 반복성을 실행에 걸쳐 평가 활성화합니다.</li>
</ol>

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<li>Zazzo, A., Balasse, M., Patterson, W. P. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016703705001808">High-resolution δ13C intratooth profiles in bovine enamel: Implications for mineralization pattern and isotopic attenuation.</a> Geochimica et Cosmochimica Acta. 69 (14), 3631-3642 (2005).</li>
<li>Sydney-Zax, M., Mayer, I., Deutsch, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Carbonate+content+in+developing+human+and+bovine+enamel%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+dental+research%22%5BJournal%5D)">Carbonate content in developing human and bovine enamel.</a> Journal of dental research. 70 (5), 913-916 (1991).</li>
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<li>Wright, L. E., Schwarcz, H. P. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S030544039890351X">Correspondence between stable carbon, oxygen and nitrogen isotopes in human tooth enamel and dentine: infant diets at Kaminaljuyu.</a> Journal of Archaeological Science. 26 (9), 1159-1170 (1999).</li>
<li>Schoeninger, M. J., Hallin, K., Reeser, H., Valley, J. W., Fournelle, J. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/oa.653">Isotopic alteration of mammalian tooth enamel.</a> International Journal of Osteoarchaeology. 13 (1-2), 11-19 (2003).</li>
</ol>

저자는 충돌의 관심을 선언합니다.

(대량과 증분) 성공의 전에 치열의 지식에 대 한 액세스에 의존 드릴링 기술 및 샘플 준비, 상대적으로 저렴 한 장비에 대 한 투자와 함께. 이러한 문제는 쉽게 넘을 때 명확한 지침에 관한 샘플링 및 전처리 방법 사용할 수 있습니다. 이 문서에서는 이러한 방법에 새로운 연구에 대 한 명확 하 고 간결한 방식에서를 전파 하겠습니다. 처음으로 이러한 방법을 적용 하는 학자 분석 및 귀중 한 고고학?...

치아에 나 멜 탄산의 안정적인 탄소 및 산소 동위 원소 분석은 인간의 식이 섭취, 이유, 이동성, 뿐 아니라 및 faunal 의존 식물, 동물 및 가축 foddering의 움직임 과거 공부에 사용 되었습니다. 이러한 응용 프로그램 포괄적으로 논의 되었고 다양 한 지역 건조, 온도, 물 소스, 그리고 식물 작곡1,2, 의 효과 나타내는 환경 조건에 대 한 검토 3,4,,56. 고고학과 고생물학, 잠재적인 응용 프로그램의 다양성 뿐만 아니라 치아에 나 멜 탄산의 좋은 보존 했다 그것은 안정 동위 원소 작업3에 대 한 매력적인 소재를. 샘플링, 전처리, 및 diagenesis 심사의 방법 이전 간행물1,7의 숫자에 간략하게 설명 합니다. 그러나, 철저 한 구두 및 시각적 데모 남아 크게 사용할 수 없게, 특히 사람들이 고고학 과학 실험실 및 연구소 그룹이 기술의 사용에 대 한 관심 증가 제한 된 자금 중 5.
치아에 나 멜은 주로 이루어진 hydroxyapatite (bioapatite) 정자8 그 뼈, 사후 diagenetic 이온 대체 및 오염3을 더 저항 하에 보다 큰. 현대 연구는 faunal 치아의 안정적인 탄소 동위 원소 (δ13C) 측정에 나 멜을 안정적으로 레코드 동물 다이어트 및 동작9,10설명 했다. 치아에 나 멜의 안정 되어 있는 산소 동위 원소 (δ18O) 값 섭취 물, 물에 다양 한 환경에 미치는 영향 뿐만 아니라 식물 및 동물성 식품, 식 수, 호흡, 물 포함의 산소 동위 원소 구성에 의해 결정 됩니다. 또한 동위 원소 분별 법으로 이어질 수 있는 (예., 건조, 온도, 고도, 강우량 금액, 대륙 위치)11. 이 식이 환경 재건에 대 한 인기 있는 방법을에서 했다 paleoecological, 고고학, 고생물학 연구.
치아에 나 멜 형성 기간 (년)을 상대적으로 짧은 이며 샘플링 되 고 치아에 따라 다릅니다. 인간을 위한 첫 번째 어 금 니에 나 멜 mineralizes 출생에서 3 세 사이, 구치 형성 1.5 ~ 7 세 사이, 두 번째 어 금 니 2.5와 8 세의 형성 및 세 번째 어 금 니12 7 16 세 사이 청소년 기 동안 형성 . 대형의 그것의 기간 동안 점진적으로 그 치아에 나 멜 형태를 감안할 때, 그것은 전체 성장 축 따라 대량에서 샘플링 하거나 수13 형성 기간 동안 발생 한 규정식 및 환경에서 변경 내용을 조사 하려면 순차적 샘플링 . 특정된 치아 내 식이 변화를 시간순으로 정렬 된 인간과 다른 동물1,14, 간 연례 계절과 규정식 변화에 관한 정보를 제공에 대 한 관찰 이다.
에 나 멜은 보통 diagenesis, 매장 환경에서 발생 하는 동위 원소 수정 가능 하 고15,16, 실험 검사 및 전처리 선택 유용한 만드는 관찰 되었습니다. 푸리에 변환 적외선 분광학 (FTIR), 특히 감쇠 전송 모드에서 빠르고, 저렴 한, 그리고 치아에 나 멜에 taphonomic 변경 평가 대 한 상대적으로 액세스할 수 있는 방법으로 등장 했습니다 동안 그것만 사용할 수 있는 방법, 고생물학 컨텍스트17,18,,1920에 특히. 그러나, 상세한 프로토콜 및 녹음 표준 남아 지구 화학 또는 재료 과학 분야 이외의 많은 사람들이 상대적으로 액세스할 수 없습니다.
반응 시간과 치아에 나 멜의 전처리에 연구원에 의해 고용 하는 화학 물질도 상당히 다이 다양성 안정적인 탄소 및 산소 동위 원소 값 샘플21의 무엇을 할 수 있습니다로 제한 고려 종종 문학에서 ,22. 여기, 우리는 나 멜 파우더 샘플의 전처리에 대 한 접근을 사용 하 여 희석 초 산 (0.1 m M)를 보고 합니다. 그러나, 그에 주어진 동위 원소 측정 전처리에서 결과에 차이 상대적으로 경미한 치아에 나 멜에 대 한, 연구자는 그들은11에 그들의 데이터를 비교 하고자 하는 데이터 집합에 대 한 프로토콜에 따라에 대 한 최상 이다. 또한, 홀로세 샘플에 특히 작은 순차적 샘플 촬영은 어디 아무 전처리 선택할 수 있습니다 (다음 파일럿 diagenetic 테스트) 샘플 낭비를 피하기 위해.
우리가 여기에 보고 하는 방법을 우리의 지식에 새로운 수단으로 있지만, 이것은 처음으로 대량 및 순차 샘플링, 전처리 선택, 그리고 치아에 대 한 diagenetic 확인 방법 (FTIR의 형태로)의 철저 한 서 면 및 비주얼 문서에 나 멜 되었습니다 널리 사용할 수 있는 다양 한 학술 관객 들에 게. 우리는 우리의 노력 하 게 될이 이렇게 더 쉽게 개인 및 실험실의 넓은 수를 희망 하는 동안 적용 하 고이 기술을 게시 하 고 싶은 연구자 최소 기준, diagenetic 고려 사항, 보고 알고 있어야 하 고 프레 젠 테이 션 요구 overviewed 다른 잠재적인 해석 복잡성을 그들의 연구 영역, 분석, taxa에 고유 기간5시간으로20일.

<table><tbody><tr><td>Dremel Micro</td><td>Dremel</td><td></td><td>https://www.dremel.com/en_US/products/-/show-product/tools/8050-micro</td></tr><tr><td>Diamond-tipped drill bit</td><td>Dremel</td><td></td><td>https://www.dremel.com/en_US/products/-/show-product/accessories/7122-diamond-wheel-point</td></tr><tr><td>1.5 mL micro-centrifuge tube</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td><td>https://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/t2422?lang=de&amp;amp;region=DE&amp;amp;gclid=EAIaIQ&lt;br/&gt;obChMI7pHRpauW2QIV77ftCh1p1&lt;br/&gt;wjhEAAYASAAEgKzkvD_BwE</td></tr><tr><td>Methanol</td><td></td><td></td><td>Linear Formula:&amp;nbsp;CH&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;OH</td></tr><tr><td>Acetic Acid</td><td></td><td></td><td>Linear Formula:&amp;nbsp;CH&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;CO&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;H</td></tr><tr><td>Dremel rig set-up (workstation)</td><td>Dremel</td><td></td><td>https://www.dremel.com/en_US/products/-/show-product/tools/220-01-workstation</td></tr><tr><td>Microcentrifuge</td><td>Thermo Scientific</td><td></td><td>http://www.thermofisher.com/order/catalog/product/75002401</td></tr><tr><td>Mini-centrifuge</td><td>Sprout</td><td></td><td>http://www.heathrowscientific.com/sprout-mini-centrifuge-4</td></tr><tr><td>Freeze drier</td><td>Zirbus Technology</td><td></td><td>http://www.zirbus.com</td></tr></tbody></table>

sampling and pretreatment of tooth enamel carbonate for stable carbon and oxygen isotope analysis

인간과 동물의 치아에 나 멜 탄산의 안정적인 탄소 및 산소 동위 원소 분석 적용 되었습니다 paleodietary, paleoecological, 및 paleoenvironmental 연구에서 최근 역사적인 기간에서 10 백만 년 전를 다시. 대량 접근 치아 내의 순차 견본이이 기간 동안 식이 환경 변화를 추적할 수 있습니다 하는 동안 사기 질 강화 작용의 기간에 대 한 대표 하는 샘플을 제공 합니다. 없음 명시적 지침 필요한 실험실 장비의 선택에 도움을 철저 하 게 상세한 실험실 샘플링을 설명 되었습니다 동안 이러한 방법론 널리 적용 되었고 고고학, 생태학, 고생물학에 설명, 그리고 프로토콜입니다. 이 문서에서는, 우리가 문서 함수와 및 시각, 전처리 및 diagenetic 심사 방법론 더 널리 사용할 수 있도록 다양 한 실험실 설정에서에서 응용 프로그램을 고려 하는 연구를 통해 샘플링에서 전체 과정.

위의 샘플 프로시저를 사용 하 여 증분에 나 멜 bioapatite 샘플 준비 되었다. 에 나 멜에서 bioapatite의 분석은 샘플링, 대량 또는 증분의 정확도에 따라 달라 집니다. 이 경우에, 다른 기후 지역에서 고 고 학적 샘플 (2 개 양)의 결과를 선택 했습니다. 증분 샘플 양 두 번째 어 금 니에서 분석 및 ERJ (그림 4)에서 시작을 표시 했다. 증분 샘플 위치 번호가 있?...

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Sampling and Pretreatment of Tooth Enamel Carbonate for Stable Carbon and Oxygen Isotope Analysis

안정적인 탄소 및 산소 동위 원소 분석을 위한 샘플링 및 치아에 나 멜의 전처리 탄산염

인간과 동물의 치아에 나 멜 탄산의 안정적인 탄소 및 산소 동위 원소 분석은 개별 단과 환경 재건에 대 한 프록시로 사용 되었습니다. 여기, 우리 대 한 자세한 설명을 제공 하 고 대량 순차적 시각적 설명서 치아에 나 멜 샘플링으로 고고학과 고생물학 샘플의 전처리.

Stable carbon and oxygen isotope analysis of human and animal tooth enamel carbonate has been applied in paleodietary, paleoecological, and ...

sampling-pretreatment-tooth-enamel-carbonate-for-stable-carbon-oxygen

Research

JoVE Journal

Biochemistry

13.9K 조회수.  Max Planck Institute for the Science of Human History. 인간과 동물의 치아에 나 멜 탄산의 안정적인 탄소 및 산소 동위 원소 분석은 개별 단과 환경 재건에 대 한 프록시로 사용 되었습니다. 여기, 우리 대 한 자세한 설명을 제공 하 고 대량 순차적 시각적 설명서 치아에 나 멜 샘플링으로 고고학과 고생물학 샘플의 전처리.

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Measuring Carbon-based Contaminant Mineralization Using Combined CO2 Flux and Radiocarbon Analyses

A method is described which uses the absence of radiocarbon in industrial chemicals and fuels made from petroleum feedstocks which frequently contaminate the environment. This radiocarbon signal &#8212; or rather the absence of signal &#8212; is evenly distributed throughout a contaminant source pool (unlike an added tracer) and is not impacted by biological, chemical or physical processes (e.g., the 14C radioactive decay rate is immutable). If the fossil-derived contaminant is fully degraded to CO2, a harmless end-product, that CO2 will contain no radiocarbon. CO2 derived from natural organic matter (NOM) degradation will reflect the NOM radiocarbon content (usually &#60;30,000 years old). Given a known radiocarbon content for NOM (a site background), a two end-member mixing model can be used to determine the CO2 derived from a fossil source in a given soil gas or groundwater sample. Coupling the percent CO2 derived from the contaminant with the CO2 respiration rate provides an estimate for the total amount of contaminant degraded per unit time. Finally, determining a zone of influence (ZOI) representing the volume from which site CO2 is collected allows determining the contaminant degradation per unit time and volume. Along with estimates for total contaminant mass, this can ultimately be used to calculate time-to-remediate or otherwise used by site managers for decision-making.

Measuring Carbon-based Contaminant Mineralization Using Combined CO2 Flux and Radiocarbon Analyses

A protocol is described wherein CO2 mineralized from organic contaminant (derived from petroleum feedstocks) biodegradation is trapped, quantified, and analyzed for 14C content. A model is developed to determine CO2 capture zone's spatial extent. Spatial and temporal measurements allow integrating contaminant mineralization rates for predicting remediation extent and time.

측정 탄소 기반의 오염 물질 무기화 결합 된 CO를 사용하여<sub&gt; 2</sub&gt; 플럭스 및 방사성 탄소 분석

A method is described which uses the absence of radiocarbon in industrial chemicals and fuels made from petroleum feedstocks which frequently contaminate ...

연구

환경과학

Measuring and Mapping Patterns of Soil Erosion and Deposition Related to Soil Carbonate Concentrations Under Agricultural Management

Spatial patterns of soil erosion and deposition can be inferred from differences in ground elevation mapped at appropriate time increments. Such changes in elevation are related to changes in near-surface soil carbonate (CaCO3) profiles. The objective is to describe a simple conceptual model and detailed protocol for repeatable field and laboratory measurements of these quantities. Here, accurate elevation is measured using a ground-based differential global positioning system (GPS); other data acquisition methods could be applied to the same basic method. Soil samples are collected from prescribed depth intervals and analyzed in the lab using an efficient and precise modified pressure-calcimeter method for quantitative analysis of inorganic carbon concentration. Standard statistical methods are applied to point data, and representative results show significant correlations between changes in soil surface layer CaCO3 and changes in elevation consistent with the conceptual model; CaCO3 generally decreased in depositional areas and increased in erosional areas. Maps are derived from point measurements of elevation and soil CaCO3 to aid analyses. A map of erosional and depositional patterns at the study site, a rain-fed winter wheat field cropped in alternating wheat-fallow strips, shows the interacting effects of water and wind erosion affected by management and topography. Alternative sampling methods and depth intervals are discussed and recommended for future work relating soil erosion and deposition to soil CaCO3.

Spatial patterns of soil erosion and deposition can be inferred from differences in ground elevation mapped at appropriate time increments. Such changes in elevation are related to changes in near-surface soil carbonates. Repeatable methods for field and laboratory measurements of these quantities and data analysis methods are described here.

측정 및 토양 침식과 토양 탄산 농도 농업 관리에 관련 된 증 착 패턴 매핑

Spatial patterns of soil erosion and deposition can be inferred from differences in ground elevation mapped at appropriate time increments. Such changes ...

Characterization, Quantification and Compound-specific Isotopic Analysis of Pyrogenic Carbon Using Benzene Polycarboxylic Acids (BPCA)

Fire-derived, pyrogenic carbon (PyC), sometimes called black carbon (BC), is the carbonaceous solid residue of biomass and fossil fuel combustion, such as char and soot. PyC is ubiquitous in the environment due to its long persistence, and its abundance might even increase with the projected increase in global wildfire activity and the continued burning of fossil fuel. PyC is also increasingly produced from the industrial pyrolysis of organic wastes, which yields charred soil amendments (biochar). Moreover, the emergence of nanotechnology may also result in the release of PyC-like compounds to the environment. It is thus a high priority to reliably detect, characterize and quantify these charred materials in order to investigate their environmental properties and to understand their role in the carbon cycle.
Here, we present the benzene polycarboxylic acid (BPCA) method, which allows the simultaneous assessment of PyC&#39;s characteristics, quantity and isotopic composition (13C and 14C) on a molecular level. The method is applicable to a very wide range of environmental sample materials and detects PyC over a broad range of the combustion continuum, i.e., it is sensitive to slightly charred biomass as well as high temperature chars and soot. The BPCA protocol presented here is simple to employ, highly reproducible, as well as easily extendable and modifiable to specific requirements. It thus provides a versatile tool for the investigation of PyC in various disciplines, ranging from archeology and environmental forensics to biochar and carbon cycling research.

Characterization, Quantification and Compound-specific Isotopic Analysis of Pyrogenic Carbon Using Benzene Polycarboxylic Acids BPCA

We present the benzene polycarboxylic acid (BPCA) method for assessing pyrogenic carbon (PyC) in the environment. The compound-specific approach uniquely provides simultaneous information about the characteristics, quantity and isotopic composition (13C and 14C) of PyC.

특성, 벤젠 폴리 카르 복실 산을 사용하여 발열 성 탄소의 정량 및 화합물 특정 동위 원소 분석 (BPCA)

Fire-derived, pyrogenic carbon (PyC), sometimes called black carbon (BC), is the carbonaceous solid residue of biomass and fossil fuel combustion, such as ...

화학

Dynamic Pore-scale Reservoir-condition Imaging of Reaction in Carbonates Using Synchrotron Fast Tomography

Underground storage permanence is a major concern for carbon capture and storage. Pumping CO2 into carbonate reservoirs has the potential to dissolve geologic seals and allow CO2 to escape. However, the dissolution processes at reservoir conditions are poorly understood. Thus, time-resolved experiments are needed to observe and predict the nature and rate of dissolution at the pore scale. Synchrotron fast tomography is a method of taking high-resolution time-resolved images of complex pore structures much more quickly than traditional &#181;-CT. The Diamond Lightsource Pink Beam was used to dynamically image dissolution of limestone in the presence of CO2-saturated brine at reservoir conditions. 100 scans were taken at a 6.1 &#181;m resolution over a period of 2 hours. The images were segmented and the porosity and permeability were measured using image analysis and network extraction. Porosity increased uniformly along the length of the sample; however, the rate of increase of both porosity and permeability slowed at later times.

Synchrotron fast tomography was used to dynamically image dissolution of limestone in the presence of CO2-saturated brine at reservoir conditions. 100 scans were taken at a 6.1 &#181;m resolution over a period of 2 h.

싱크로 빠른 단층 촬영을 사용하여 탄산염의 반응의 동적 기공 규모의 저수지 조건 이미징

Underground storage permanence is a major concern for carbon capture and storage. Pumping CO2 into carbonate reservoirs has the potential to dissolve ...

공학

Two-way Valorization of Blast Furnace Slag: Synthesis of Precipitated Calcium Carbonate and Zeolitic Heavy Metal Adsorbent

The aim of this work is to present a zero-waste process for storing CO2 in a stable and benign mineral form while producing zeolitic minerals with sufficient heavy metal adsorption capacity. To this end, blast furnace slag, a residue from iron-making, is utilized as the starting material. Calcium is selectively extracted from the slag by leaching with acetic acid (2 M CH3COOH) as the extraction agent. The filtered leachate is subsequently physico-chemically purified and then carbonated to form precipitated calcium carbonate (PCC) of high purity (&lt;2 wt% non-calcium impurities, according to ICP-MS analysis). Sodium hydroxide is added to neutralize the regenerated acetate. The morphological properties of the resulting calcitic PCC are tuned for its potential application as a filler in papermaking. In parallel, the residual solids from the extraction stage are subjected to hydrothermal conversion in a caustic solution (2 M NaOH) that leads to the predominant formation of a particular zeolitic mineral phase (detected by XRD), namely analcime (NaAlSi2O6&#8729;H2O). Based on its ability to adsorb Ni2+, as reported from batch adsorption experiments and ICP-OES analysis, this product can potentially be used in wastewater treatment or for environmental remediation applications.

A protocol for the parallel production of precipitated calcium carbonate and zeolitic material from blast furnace slag via mineral carbonation and alkaline hydrothermal conversion, respectively, is presented. The performance of the zeolitic material towards nickel adsorption is tested.

고로 슬래그의 양방향 가치 증식 : 침전 된 탄산 칼슘과 제올라이트 중금속 흡착제의 합성

The aim of this work is to present a zero-waste process for storing CO2 in a stable and benign mineral form while producing zeolitic minerals with ...

Monitoring Pedogenic Inorganic Carbon Accumulation Due to Weathering of Amended Silicate Minerals in Agricultural Soils.

The present study aims to demonstrate a systematic procedure for monitoring inorganic carbon induced by enhanced weathering of comminuted rocks in agricultural soils. To this end, the core soil samples taken at different depth (including 0-15 cm, 15-30 cm, and 30-60 cm profiles) are collected from an agriculture field, the topsoil of which has already been enriched with an alkaline earth metal silicate containing mineral (such as wollastonite). After transporting to the laboratory, the soil samples are air-dried and sieved. Then, the inorganic carbon content of the samples is determined by a volumetric method called calcimetry. The representative results presented herein showed five folded increments of inorganic carbon content in the soils amended with the Ca-silicate compared to control soils. This compositional change was accompanied by more than 1 unit of pH increase in the amended soils, implying high dissolution of the silicate. Mineralogical and morphological analyses, as well as elemental composition, further corroborate the increase in the inorganic carbon content of silicate-amended soils. The sampling and analysis methods presented in this study can be adopted by researchers and professionals looking to trace pedogenic inorganic carbon changes in soils and subsoils, including those amended with other suitable silicate rocks such as basalt and olivine. These methods can also be exploited as tools for verifying soil inorganic carbon sequestration by private and governmental entities to certify and award carbon credits.

The verification method described here is adaptable for monitoring pedogenic inorganic carbon sequestration in various agricultural soils amended with alkaline earth metal silicate-containing rocks, such as wollastonite, basalt, and olivine. This type of validation is essential for carbon credit programs, which can benefit farmers that sequester carbon in their fields.

농업 토양에서 수정 된 실리케이트 미네랄의 풍화로 인해 페도게닉 무기 탄소 축적모니터링.

The present study aims to demonstrate a systematic procedure for monitoring inorganic carbon induced by enhanced weathering of comminuted rocks in ...

Isolation of Quartz Grains for Optically Stimulated Luminescence (OSL) Dating of Quaternary Sediments for Paleoenvironmental Research

Optically stimulated luminescence (OSL) dating quantifies the time since mineral grains were deposited and shielded from additional light or heat exposure, which effectively resets the luminescence clock. The systematics of OSL dating is based on the dosimetric properties of common minerals, like quartz and feldspar. The acquired luminescence with exposure to natural ionizing radiation after burial provides a depositional age for many Quaternary sedimentary systems, spanning the past 0.5 Ma. This contribution details the procedures for separating pure quartz grains of a known range of particle sizes to facilitate luminescence analysis with small or single grain aliquots. Specifically, protocols are given for the needed data and interpretations for effective OSL dating of terrestrial sediment cores or sample tubes from exposures. These cores, 5-20 m long in 1.2 m sections, are split lengthwise and crown-cut leaving 80% of core volume undisturbed, which facilitates sampling of light-protected sediment for OSL dating deep within the core. Sediment samples are then subjected to a series of physical separations to obtain a certain grain-size interval (e.g., 150-250 &#181;m). Magnetic minerals are removed in wet and dry states using magnets. A series of chemical digestions starts with soaking in H2O2 to remove organic matter, followed by HCl exposure to remove carbonate minerals, followed by density separation. Subsequently, grains are soaked in HF for 80 min and after in HCl to render solely quartz grains. The mineralogic purity (&#62;99%) of the quartz extract is quantified with grain petrographic assessment and Raman spectroscopy. Repeating this quartz isolation procedure may be necessary with sediment that contains &#60;15% quartz grains. Excitation of the purified quartz grains by LED-derived blue and IR light allows calculations of the fast and IR depletion ratios, which are metrics to assess the dominance of luminescence emissions from quartz.

Isolation of Quartz Grains for Optically Stimulated Luminescence OSL Dating of Quaternary Sediments for Paleoenvironmental Research

This protocol is for the isolation of quartz grains by size for luminescence dating of sediments. Outlined are physical cleansing and chemical digestions by soaking sequentially in H2O2, HCl, HF, and HCl again to isolate quartz grains. The quartz purity is quantified with microscopic assessment, Raman spectroscopy, and IR depletion ratio.

고환경 연구를 위한 4차 퇴적물의 광학 자극 발광(OSL) 연대 측정을 위한 석영 입자 분리

Optically stimulated luminescence (OSL) dating quantifies the time since mineral grains were deposited and shielded from additional light or heat ...

Optimized Bone Sampling Protocols for the Retrieval of Ancient DNA from Archaeological Remains

The methods presented here seek to maximize the chances for the recovery of human DNA from ancient archaeological remains while limiting input sample material. This was done by targeting anatomical sampling locations previously determined to yield the highest amounts of ancient DNA (aDNA) in a comparative analysis of DNA recovery across the skeleton. Prior research has suggested that these protocols maximize the chances for the successful recovery of ancient human and pathogen DNA from archaeological remains. DNA yields were previously assessed by Parker et al. 2020 in a broad survey of aDNA preservation across multiple skeletal elements from 11 individuals recovered from the medieval (radiocarbon dated to a period of circa (ca.) 1040-1400 CE, calibrated 2-sigma range) graveyard at Krakauer Berg, an abandoned medieval settlement near Pei&#223;en Germany. These eight sampling spots, which span five skeletal elements (pars petrosa, permanent molars, thoracic vertebra, distal phalanx, and talus) successfully yielded high-quality ancient human DNA, where yields were significantly greater than the overall average across all elements and individuals. Yields were adequate for use in most common downstream population genetic analyses. Our results support the preferential use of these anatomical sampling locations for most studies involving the analyses of ancient human DNA from archaeological remains. Implementation of these methods will help to minimize the destruction of precious archaeological specimens.

The protocol presents a series of best practice protocols for the collection of bone powder from eight recommended anatomical sampling locations (specific locations on a given skeletal element) across five different skeletal elements from medieval individuals (radiocarbon dated to a period of ca. 1040-1400 CE, calibrated 2-sigma range).

고고학적 유적에서 고대 DNA를 검색하기 위한 최적화된 뼈 샘플링 프로토콜

The methods presented here seek to maximize the chances for the recovery of human DNA from ancient archaeological remains while limiting input sample ...

유전학

<meta charset="utf8"></head><body>외식물 모델을 사용한 골형성의 멀티모달 분석

Comprehensive Characterization of Tissue Mineralization in an Ex Vivo Model

The extensive characterization of tissue mineralization in the context of bone regeneration represents a significant challenge, given the numerous modalities that are currently available for analysis. Here, we propose a workflow for a comprehensive evaluation of new bone formation using a relevant large animal osseous ex vivo explant. A bone defect (diameter = 3.75 mm; depth = 5.0 mm) is created in an explanted sheep femoral head and injected with a macroporous bone substitute loaded with a pro-osteogenic growth factor (bone morphogenetic protein 2 - BMP2). Subsequently, the explant is maintained in culture for a 28-day period, allowing cellular colonization and subsequent bone formation. To evaluate the quality and structure of newly mineralized tissue, the following successive methods are set up: (i) Characterization and high-resolution 3D images of the entire explant using micro-CT, followed by deep learning image analyses to enhance the discrimination of mineralized tissues; (ii) Nano-indentation to determine the mechanical properties of the newly formed tissue; (iii) Histological examinations, such as Hematoxylin/Eosin/Saffron (HES), Goldner's trichrome, and Movat's pentachrome to provide a qualitative assessment of mineralized tissue, particularly with regard to the visualization of the osteoid barrier and the presence of bone cells; (iv) Back-scattering scanning electron microscopy (SEM) mapping with internal reference to quantify the degree of mineralization and provide detailed insights into surface morphology, mineral composition, and bone-biomaterial interface; (v) Raman spectroscopy to characterize the molecular composition of the mineralized matrix and to provide insights into the persistence of BMP2 within the cement through the detection of peptide bonds. This multimodal analysis will provide an effective assessment of newly formed bone and comprehensive qualitative and quantitative insights into mineralized tissues. Through the standardization of these protocols, we aim to facilitate interstudy comparisons and improve the validity and reliability of research findings.

<meta charset="utf8"></head><body>저자 스포트라이트: 뼈 재생 연구에서 조직 무기질화를 특성화하기 위한 고급 기법

The proposed protocol entails a global approach to assess bone formation in the context of bone regeneration using multimodal analyses. It aims to provide qualitative and quantitative information on new bone formation, enhancing the rigor and validity of basic and pre-clinical investigations.