Name: a strain gauge monitor (sgm) for continuous valve gape measurements in bivalve molluscs in response to laboratory induced diel-cycling hypoxia and ph
Uploaded: 2018-08-01T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Strain Gauge Monitor SGM for Continuous Valve Gape Measurements in Bivalve Molluscs in Response to Laboratory Induced Diel-cycling Hypoxia and pH at JoVE.co

Мы благодарим Мелинда Форсет для фотографирования устриц и измерения их ширина зияют в ImageJ. Мы благодарим Брейтбург Дениз для доступа к аквариумов с diel Велоспорт гипоксии и циклические рН условий. Мы благодарим Смитсоновский институт окружающей среды исследовательский центр, Edgewater, штат Мэриленд, пространство для экспериментов. Гипоксия эксперименты финансируются национального управления океанических и атмосферных - центр под эгидой прибрежные морские исследовательский грант нет NA10NOS4780138 и Смитсоновский Hunterdon фонд Дениз Брейтбург. Клапан зияют измерений при гипоксии, что эксперименты финансируются факультет повышения Грант в Вашингтоне колледж Elka т. Портер.

1. строительство моста Уитстона для аппарата Gape клапан
Примечание: Тензодатчики номинально 1000 Ω, так что в полной мере баланс и null мост, все компоненты должны быть 1000 Ω.
<ol><li>Как показано на рисунке 1припой два 1 kΩ прецизионные резисторы друг к другу, а затем...

Типичные исследования фокус на непрерывной, расширенных периодов времени низким содержанием кислорода условий и ответ, часто измеряется как выживание, животных. Однако в настоящее время, наше понимание поведенческих реакций животных к гипоксии diel Велоспорт является минимальным<sup class...

Гипоксия, т.е., растворенного концентрации кислорода достаточно низкий негативно скажется на биологических и экологических процессов, но часто функционально определяется как [делать] < 2 мг / Л1и аноксии (функционально определяется как [делать] 0.0-0,2 мг/Л) в в мире прибрежных вод, устьев рек и глубоководных2,3 происходят более часто и сильно и часто усугубляются увеличения эвтрофикации4,5. Во все большей степени площадной гипоксии и гипоксия макрофауны отрицательно сказывается и потерять Хабитат масштабы и качество среды обитания. Изменение климата прогнозируется ухудшаться гипоксии и аноксии6.
В многих стратифицированная, обогащенная питательными веществами лиманы как Чесапик-Бэй, США сезонно стойких гипоксия может преобладать и может произойти с каждым годом2. Кроме того Велоспорт diel гипоксии частые в устьях рек, таких как Чесапик-Бэй и в других местах и происходит поздно во время ночью или рано утром часов в7,летом8.
Большинство исследований были сосредоточены на эффект непрерывного воздействия организмов низкой [делать] и на их терпимости к гипоксии и аноксии9,10,11,12,13,14 . Кроме того исследования посмотрел на крупный сдвиг в видовом составе дистрибутивов, распространённость и видов в ответ на расширенный низкий [делать]4,15. Часто виды, которые очень чувствительны к низкой умирают в массах,16 ветра остальных видов к младшим, меньшего размера, недолго фауны, как, например, на экосистемы Луизиана-Техас полки4.
Поведенческие изменения обычно предшествуют сообщества крах17 и исследования сообщили на поведенческие реакции организмов к расширенной низкой [делать]4,16,,1718,19 ,20,21,,2223,24,25. Эти исследования, однако, не сосредоточиться на реакции организмов diel Велоспорт воздействия гипоксии и колебания характер [делать] наличие в лиманах.
Diel Велоспорт гипоксии в мелководных лиманах получил повышение осведомленности как исследования монитор [делать] более часто в течение дней с зонды в эстуарии16,26. Вода может оставаться гипоксических для часов в конце ночью или рано утром часов в летнее время когда нет никакого фотосинтеза, генерации кислорода во время ночи, но высокое потребление кислорода аэробном дыхании7,16. Было также установлено, что приливы пострадавших diel Велоспорт низких условий ДУ с самых экстремальных минимумы наблюдается, когда отливы совпал с окончанием ночью27. Только после нескольких часов гипоксии, [делать] вернуться к normoxia7,,1628 в день цикла.
Для определения поведенческие реакции C. виргинская diel Велоспорт гипоксии и рН мы контролировать открытие и закрытие клапанов устриц, подвергается Лаборатория индуцированного diel Велоспорт [делать] и циклические рН. Зияют реакции двустворчатых моллюсков были использованы для выявления неблагоприятных экологических условий. Закрытие клапана двустворчатых моллюсков в ответ на загрязнители29,30,31, токсичных водорослей32,,3334, тепловое загрязнение35,36 , 37, количество пищи уменьшить38,,3940, кормление режим39,41, встраивание37,42, фотопериода43 , 44,45,рН46и комбинированный pH и растворенного кислорода47 были измерены. Зияют методы например, включены прямых наблюдений48,49,13, непрерывных измерений с помощью герконовых выключателей и магниты (Дрейссены монитор)50или волоконно оптические датчики 51 , требуется чистая вода. Кроме того датчики Холла сила магнита и магнитного поля были использованы для изучения мидий зияют угол52,53,,5455и системы высокой частоты электромагнитной индукции что можно измерить различной расстояние между двух электрических катушек, которые приклеиваются на клапанах был использован56,,5758,59. Для системы электромагнитной индукции требуется источник высокого напряжения и мощности должен быть доставлен к обеим сторонам корпуса52. Эта система также доступен коммерчески «MOSSELMONITOR» (http://mosselmonitor.nl/).
На бюджет жесткой исследований, мы построили монитор с недорогой Тензодатчики (СГМ) непрерывно измерять Ойстер зияют над лаборатории индуцированной diel Велоспорт [делать] и рН, в условиях низкой видимости. Наша система также намного проще, чем конкурирующие системы, позволяя многих животных инструментируемой во время эксперимента. Мы хотели определить поведенческие ответы C. виргинская diel Велоспорт тяжелой (= 0,6 мг/Л) гипоксии с контроля pH (pH = 7,8) и Велоспорт pH (рН = 7,8-7.0), соответственно и зияют ответы на мягкой (= 1,7 мг/Л) гипоксии. Кроме того мы хотели, чтобы определить, если устрицы способны быстро реагировать на изменения в над diel цикла и как они реагируют, когда normoxia возвращается после гипоксического события. Возможно устрицы оптимально адаптированы к быстро изменяющимся окружающей среды, найденный в многих устьях16,27 , где они живут. В то время как более сложные клапан зияют мониторы доступны, СГМ предлагает недорогой метод, который позволяет непрерывных измерений клапан зияют в водах даже в условиях низкой видимости.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57404/57404fig1.jpg"> Рисунок 1. Мост Уитстона аппарат клапан зияют. <a href="/files/ftp_upload/57404/57404fig1large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
Тензометрические датчики, используемые для мониторинга двустворчатых зияют являются резистивные фильмы в меандр узор на водоплавающих бэк. Небольшое количество штамм модулировать сопротивление датчика. Двустворчатые сгибает штамм Гейдж, когда он зевает, вызывая изменения в датчик сопротивления. Мы использовали обнуления, сбалансированный, мост Уитстона для каждого двустворчатых канала, как показано на рисунке 1 для измерения изменений в датчик сопротивления. Мост Уитстона обнуляется, потенциометр, позволяя довольно высокий коэффициент усиления работает регистратор. Мост Уитстона — это стандартный метод для точного измерения неизвестных сопротивления, с использованием коэффициента известный сопротивления стандартных и вольтметр. История этой очень старый метод рассматривается в Ekelof (2001)60. Мы интегрировали 12 каналов, каждый с собственным мост Уитстона и обнуления потенциометра, в подразделение Тензометрический датчик монитора (СГМ).

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:805px;" width="805">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">Campbell CR 10x data logger</td>
			<td style="width:268px;">Campbell Scientific, Logan, Utah</td>
			<td style="width:139px;"></td>
			<td style="width:183px;">Or other data logger. At Campbell the CR 10X has been replaced with the CR 1000</td>
		</tr>
		<tr height="51">
			<td height="51" style="height:51px;width:216px;">Campbell CR 10x multiplexer</td>
			<td>Campbell Scientific, Logan, Utah</td>
			<td style="width:139px;"></td>
			<td style="width:183px;">Data logger needs to have space for 12 channels</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:216px;">Dsub connector male crimp pins</td>
			<td style="width:268px;">TE Connectivity</td>
			<td>205089-1</td>
			<td style="width:183px;">pins for gape sensor leads</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">PCA tape</td>
			<td>Micro Measurements Corp, NC</td>
			<td style="width:139px;"></td>
			<td style="width:183px;">To seal the strain gauge</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Duro Quick Gel</td>
			<td>Ace Hardware</td>
			<td style="width:139px;"></td>
			<td style="width:183px;">Superglue</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">SG13/1000-LY43 or LY41</td>
			<td>Omega Engineering Inc., Stanford, CT</td>
			<td style="width:139px;"></td>
			<td style="width:183px;">Strain gauges</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">32 AWG (7/40) teflon Alpha wires</td>
			<td style="width:268px;">AlphaWire, Elizabeth, NJ</td>
			<td style="width:139px;">2840/7</td>
			<td style="width:183px;">Sensor cables, different colors are available</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">1/16&#34; heat shrink tubing</td>
			<td style="width:268px;">Qualtek</td>
			<td>B01A3QKKO6</td>
			<td style="width:183px;">To seal the leads of the sensor cable</td>
		</tr>
		<tr height="210">
			<td height="210" style="height:210px;width:216px;">Weller WES51 Analog Soldering Station</td>
			<td style="width:268px;">Amazon</td>
			<td style="width:139px;"></td>
			<td style="width:183px;">Lots of soldering, need a good soldering iron. https://www.amazon.com/Weller-WES51-Analog-Soldering-Station/dp/B000BRC2XU/ref=sr_1_23?s=hi&#38;ie=UTF8&#38;qid=1505654295 
			&#38;sr=1-23&#38;keywords=soldering+iron</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Rosin Soldering Flux Paste</td>
			<td style="width:268px;">Amazon</td>
			<td style="width:139px;"></td>
			<td style="width:183px;">Needed for soldering</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">60-40 Tin Lead Rosin Core Solder Wire</td>
			<td style="width:268px;">Amazon</td>
			<td style="width:139px;"></td>
			<td style="width:183px;">Needed for soldering</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Aquarium sealant</td>
			<td style="width:268px;">Home Depot</td>
			<td style="width:139px;"></td>
			<td style="width:183px;">Attach sensors to bivalve</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">PC Laptop</td>
			<td style="width:268px;"></td>
			<td style="width:139px;"></td>
			<td style="width:183px;">Any old PC to run Campbell gape program</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">heat gun</td>
			<td>Amazon</td>
			<td></td>
			<td style="width:183px;">shrink shrink tubing</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Drill</td>
			<td>Hardware store, Amazon</td>
			<td></td>
			<td style="width:183px;">for twisting wires to make sensor cables</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">AC to DC power module</td>
			<td>Acopian</td>
			<td>DB15-30</td>
			<td style="width:183px;">Wheatstone bridge power supply</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Poteniometer</td>
			<td>Clarostat</td>
			<td>733A</td>
			<td style="width:183px;">Wheatsone bridge nulling</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">isolating BNC connector</td>
			<td>Sterren Electronics</td>
			<td>&#34;200-148</td>
			<td style="width:183px;">Wheatstone bridge output for multimeter</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Fused AC receptical panel module</td>
			<td>Adam technologies</td>
			<td>IEC-GS-1-200</td>
			<td style="width:183px;">Wheatstone bridge power supply connector</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">976 ohm 1% resistor</td>
			<td>Vishay Dale</td>
			<td>CMF50976R00FHEB</td>
			<td style="width:183px;">Wheatstone bridge resistor</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">1 kohm 1% resistor</td>
			<td>Vishay Dale</td>
			<td>CMF501K0000FHEB</td>
			<td style="width:183px;">Wheatstone bridge resistor</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Potentiometer scale dial</td>
			<td>Kilo International</td>
			<td align="right">462</td>
			<td style="width:183px;">10 turn dial for nulling potentiometer</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">DB25 male panel connector</td>
			<td>TE connectivity</td>
			<td>1757819-8</td>
			<td style="width:183px;">Data logger connector on Wheatstone bridge</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">DB25 female panel connector</td>
			<td>TE connectivity</td>
			<td>1757819-8</td>
			<td style="width:183px;">Sensor connector to Wheatstone bridge</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">perforated circuit board</td>
			<td>Vector electronics</td>
			<td>64P44WE</td>
			<td style="width:183px;">circuit board for mounting of bridge components</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">enclosure</td>
			<td>Hammond Manufacturing</td>
			<td>1444-29</td>
			<td style="width:183px;">Enclosure for sensor readout electronics</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a strain gauge monitor (sgm) for continuous valve gape measurements in bivalve molluscs in response to laboratory induced diel-cycling hypoxia and ph

Недорогой, лабораторная, Тензодатчики клапан зияют монитор (СГМ) был разработан для контролировать поведение зияют клапан двустворчатых моллюсков в ответ на Велоспорт diel гипоксии. Мост Уитстона был подключен к тензодатчиков, которые были прикреплены к раковины устриц (Crassostrea виргинская). Для открытия и закрытия двустворчатые записанных сигналов разрешено регистрироваться непрерывно в течение двух дневный периоды экспериментально индуцированной diel Велоспорт гипоксии и Велоспорт diel изменения рН. Здесь мы опишем протокол для разработки недорогих Тензометрический датчик монитора и описания, в примере лаборатории эксперимента, как мы использовали его для измерения поведение зияют клапан Восточной устрицы (C. виргинская), в ответ на Велоспорт diel гипоксии и циклические изменения рН. Клапан зияют была измерена на устриц, подвергается циклическим тяжелой гипоксии (0,6 мг/Л) растворенного кислорода условий с и без циклические изменения в рН, условиях циклические мягкая гипоксической (1,7 мг/Л) и нормоксические (7,3 мг/Л) условиях. Мы демонстрируем, что, когда устрицы сталкиваются неоднократные diel циклов, они быстро закрыть их оболочек в ответ на тяжелой гипоксии и закрыть с временным лагом к легкой гипоксии. Когда восстанавливается normoxia, они быстро открыть снова. Устрицы не реагировать циклический рН условий, наложенных на diel Велоспорт тяжелой гипоксии. В условиях сокращения кислородная более чем одна треть устрицы закрыты одновременно. Мы демонстрируем, что устриц реагировать diel Велоспорт гипоксии, которые необходимо учитывать при оценке поведения двустворчатых моллюсков для растворенного кислорода. Клапан SGM может использоваться для оценки реакции двустворчатых моллюсков на изменения в растворенного кислорода или загрязняющих веществ. Уплотнительная методов для лучшего уплотнения клапана зияют тензодатчиков от морской воды нужно дальнейшего совершенствования для повышения долговечности датчиков.

Устрицы, подвергается непрерывной нормоксические устьевые воды (не гипоксия во время фазы низкого плато день цикла) были открыты большую часть времени и лишь кратко закрыты нечасто (рис. 5). Когда они закрыли разнообразный Ойстер устриц. Этот шаблон так?...

Watch this Scientific Journal Video about A Strain Gauge Monitor SGM for Continuous Valve Gape Measurements in Bivalve Molluscs in Response to Laboratory Induced Diel-cycling Hypoxia and pH at JoVE.co

A Strain Gauge Monitor SGM for Continuous Valve Gape Measurements in Bivalve Molluscs in Response to Laboratory Induced Diel-cycling Hypoxia and pH

Тензометрический датчик монитора (СВП) для непрерывных измерений зияют клапан в двустворчатых моллюсков в ответ на Велоспорт Лаборатория индуцированного Diel гипоксии и рН

Понимание поведенческие реакции двустворчатых подвеска питатели на переменные среды, например растворенного кислорода, может объяснить некоторые экосистемные процессы. Мы разработали недорогой, лабораторная, Тензодатчики монитор (СГМ) для измерения клапан зияют ответы устриц, виргинская Crassostrea, Велоспорт diel гипоксии и циклические рН.

An inexpensive, laboratory-based, strain gauge valve gape monitor (SGM) was developed to monitor the valve gape behavior of bivalve molluscs in response ...

Research

JoVE Journal

Environment

A Strain Gauge Monitor (SGM) for Continuous Valve Gape Measurements in Bivalve Molluscs in Response to Laboratory Induced Diel-cycling Hypoxia and pH

Optimize Flue Gas Settings to Promote Microalgae Growth in Photobioreactors via Computer Simulations

Оптимизация дымовых Настройки Газовые поощрять микроводорослей рост в фотобиореакторы через компьютерных вычислений

Flue gas from power plants can promote algal cultivation and reduce greenhouse gas emissions1. Microalgae not only capture solar energy more efficiently ...

Design and Operation of a Continuous 13C and 15N Labeling Chamber for Uniform or Differential, Metabolic and Structural, Plant Isotope Labeling

Design and Operation of a Continuous 13C and 15N Labeling Chamber for Uniform or Differential, Metabolic and Structural, Plant Isotope Labeling

Устройство и принцип действия непрерывного<sup&gt; 13</sup&gt; С и<sup&gt; 15</sup&gt; N Маркировка палата для Uniform или дифференциальный, Метаболический и структурная, завод Изотоп Маркировка

Tracing rare stable isotopes from plant material through the ecosystem provides the most sensitive information about ecosystem processes; from CO2 fluxes ...

Methods of Soil Resampling to Monitor Changes in the Chemical Concentrations of Forest Soils

Методы почвенной ресэмпинга для мониторинга изменений в концентрации химического вещества лесных почв

Recent soils research has shown that important chemical soil characteristics can change in less than a decade, often the result of broad environmental ...

Continuous Instream Monitoring of Nutrients and Sediment in Agricultural Watersheds

Непрерывного потока мониторинг питательных веществ и осадков в бассейнах рек сельскохозяйственного

Pollutant concentrations and loads in watersheds vary considerably with time and space. Accurate and timely information on the magnitude of pollutants in ...

Continuous Hydrologic and Water Quality Monitoring of Vernal Ponds

Непрерывная гидрологических и весеннего прудов мониторинг качества воды

Vernal ponds, also referred to as vernal pools, provide critical ecosystem services and habitat for a variety of threatened and endangered species. ...

The Calibration and Use of Capacitance Sensors to Monitor Stem Water Content in Trees

Калибровка и использование емкостных датчиков для мониторинга стволовых содержание воды в деревьях

Water transport and storage through the soil-plant-atmosphere continuum is critical to the terrestrial water cycle, and has become a major research focus ...

The Plant Infection Test: Spray and Wound-Mediated Inoculation with the Plant Pathogen Magnaporthe Grisea

The Plant Infection Test: Spray and Wound-Mediated Inoculation with the Plant Pathogen Magnaporthe Grisea

Завод инфекции тест: Спрей и Рана опосредованной прививка с завода возбудителя Magnaporthe мурены

Plants possess a powerful system to defend themselves against potential threats by pathogenic fungi. For agriculturally important plants, however, current ...

A Flexible Low Cost Hydroponic System for Assessing Plant Responses to Small Molecules in Sterile Conditions

Гибкие низкая стоимость гидропоники системы для оценки реакция растений на небольших молекул в стерильных условиях

A wide range of studies in plant biology are performed using hydroponic cultures. In this work, an in vitro hydroponic growth system designed for ...

Experimental Protocol for Examining Behavioral Response Profiles in Larval Fish: Application to the Neuro-stimulant Caffeine

Экспериментальный протокол для изучения поведенческих реакции профили в личинок рыб: Приложение к кофеину нейро стимулятор

Fish models and behaviors are increasingly used in the biomedical sciences; however, fish have long been the subject of ecological, physiological and ...

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

Дизайн и использование аппарата для количественной оценки двустворчатых подвеска кормления на море

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