Name: dose uptake of platinum- and ruthenium-based compound exposure in zebrafish by inductively coupled plasma mass spectrometry with broader applications
Uploaded: 2022-04-21T13:10:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Dose Uptake of Platinum- and Ruthenium-based Compound Exposure in Zebrafish by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry with Broader Applications at JoVE.

التمويل: NJAES-Rutgers NJ01201 ، منحة تدريب NIEHS T32-ES 007148 ، NIH-NIEHS P30 ES005022. بالإضافة إلى ذلك ، يتم دعم بريتاني كاراس من خلال منحة التدريب T32NS115700 من NINDS ، المعاهد الوطنية للصحة. ويعترف صاحبا البلاغ بأندريا فالنتي وبالمؤسسة البرتغالية للعلوم والتكنولوجيا (Fundação para a Ciência e Tecnologia, FCT; PTDC/QUI-QIN/28662/2017) لتوريد PMC79.

تم استخدام سلالة AB من أسماك الزرد (Danio rerio) لجميع التجارب (انظر جدول المواد) ، وتمت الموافقة على بروتوكول التربية (# 08-025) من قبل لجنة رعاية ومرافق الحيوانات بجامعة روتجرز.
1. تربية أسماك الزرد
<ol><li>قم بتربية أسماك الزرد والحفاظ عليها في نظام موائل مائية م?...

<ol>
	<li>Rehman, K., Fatima, F., Waheed, I., Akash, M. S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevalence+of+exposure+of+heavy+metals+and+their+impact+on+health+consequences.">Prevalence of exposure of heavy metals and their impact on health consequences.</a> Journal of Cellular Biochemistry. 119 (1), 157-184 (2018).</li><li>Anyanwu, B. O., Ezejiofor, A. N., Igweze, Z. N., Orisakwe, O. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heavy+metal+mixture+exposure+and+effects+in+developing+nations:+an+update.">Heavy metal mixture exposure and effects in developing nations: an update.</a> Toxics. 6 (4), 65 (2018).</li><li>Doherty, C. L., Buckley, B. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Translating+analytical+techniques+in+geochemistry+to+environmental+health.">Translating analytical techniques in geochemistry to environmental health.</a> Molecules. 26 (9), 2821 (2021).</li><li>Boros, E., Dyson, P. J., Gasser, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Classification+of+metal-based+drugs+according+to+their+mechanisms+of+action.">Classification of metal-based drugs according to their mechanisms of action.</a> Chem. 6 (1), 41-60 (2020).</li><li>Robertson, J., Barr, R., Shulman, L. N., Forte, G. B., Magrini, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Essential+medicines+for+cancer:+WHO+recommendations+and+national+priorities.">Essential medicines for cancer: WHO recommendations and national priorities.</a> Bulletin of the World Health Organization. 94 (10), 735-742 (2016).</li><li>Wheate, N. J., Walker, S., Craig, G. E., Oun, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+status+of+platinum+anticancer+drugs+in+the+clinic+and+in+clinical+trials.">The status of platinum anticancer drugs in the clinic and in clinical trials.</a> Dalton Transactions. 39 (35), 8113-8127 (2010).</li><li>Brown, A., Kumar, S., Tchounwou, P. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cisplatin-based+chemotherapy+of+human+cancers.">Cisplatin-based chemotherapy of human cancers.</a> Journal of Cancer Science &amp; Therapy. 11 (4), 97 (2019).</li><li>Ghosh, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cisplatin:+The+first+metal+based+anticancer+drug.">Cisplatin: The first metal based anticancer drug.</a> Bioorganic Chem. 88, 102925 (2019).</li><li>Abid, M., Shamsi, F., Azam, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ruthenium+complexes:+an+emerging+ground+to+the+development+of+metallopharmaceuticals+for+cancer+therapy.">Ruthenium complexes: an emerging ground to the development of metallopharmaceuticals for cancer therapy.</a> Mini Reviews in Medicinal Chemistry. 16 (10), 772-786 (2016).</li><li>Alessio, E., Messori, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NAMI-A+and+KP1019/1339,+two+iconic+ruthenium+anticancer+drug+candidates+face-to-face:+a+case+story+in+medicinal+inorganic+chemistry.">NAMI-A and KP1019/1339, two iconic ruthenium anticancer drug candidates face-to-face: a case story in medicinal inorganic chemistry.</a> Molecules. 24 (10), 1995 (2019).</li><li>Alessio, E., Mestroni, G., Bergamo, A., Sava, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ruthenium+antimetastatic+agents.">Ruthenium antimetastatic agents.</a> Current Topics in Medicinal Chemistry. 4 (15), 1525-1535 (2004).</li><li>Lin, K., Zhao, Z. -. Z., Bo, H. -. B., Hao, X. -. J., Wang, J. -. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Applications+of+ruthenium+complex+in+tumor+diagnosis+and+therapy.">Applications of ruthenium complex in tumor diagnosis and therapy.</a> Frontiers in Pharmacology. 9, 1323 (2018).</li><li>Howe, K., 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+zebrafish+reference+genome+sequence+and+its+relationship+to+the+human+genome.">The zebrafish reference genome sequence and its relationship to the human genome.</a> Nature. 496 (7446), 498-503 (2013).</li><li>Wiley, D. S., Redfield, S. E., Zon, L. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemical+screening+in+zebrafish+for+novel+biological+and+therapeutic+discovery.">Chemical screening in zebrafish for novel biological and therapeutic discovery.</a> Methods in Cell Biology. 138, 651-679 (2017).</li><li>Bambino, K., Chu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zebrafish+in+toxicology+and+environmental+health.">Zebrafish in toxicology and environmental health.</a> Current Topics in Developmental Biology. 124, 331-367 (2017).</li><li>Rubinstein, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zebrafish+assays+for+drug+toxicity+screening.">Zebrafish assays for drug toxicity screening.</a> Expert Opinion on Drug Metabolism &amp; Toxicology. 2 (2), 231-240 (2006).</li><li>Cassar, S., 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=Use+of+zebrafish+in+drug+discovery+toxicology.">Use of zebrafish in drug discovery toxicology.</a> Chemical Research in Toxicology. 33 (1), 95-118 (2020).</li><li>Westerfield, 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> The zebrafish book. A guide for the laboratory use of zebrafish (Danio rerio). 4th edition. , (2000).</li><li>Material safety data sheet: cisplatin injection). Pfizer Available from: <a target="_blank" href="https://cdn.pfizer.com/pfizercom/products/material_safety_data/PZ01470.pdf">https://cdn.pfizer.com/pfizercom/products/material_safety_data/PZ01470.pdf</a> (2011)</li><li>Nasiadka, A., Clark, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zebrafish+breeding+in+the+laboratory+environment.">Zebrafish breeding in the laboratory environment.</a> ILAR Journal. 53 (2), 161-168 (2012).</li><li>OECD. Test No. 236: Fish embryo acute toxicity (FET) test. OECD Guidelines for the Testing of Chemicals Available from: <a target="_blank" href="https://www.oecd-ilibrary.org/environment/test-no-236-fish-embryo-acute-toxicity-fet-test_9789264203709-en">https://www.oecd-ilibrary.org/environment/test-no-236-fish-embryo-acute-toxicity-fet-test_9789264203709-en</a> (2013)</li><li>EMD Millipore Corporation. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Material+Safety+Data+Sheet:+OmniTrace+Nitric+Acid.">Material Safety Data Sheet: OmniTrace Nitric Acid.</a> EMD Millipore Corporation. , (2013).</li><li>Safety data sheet: Hydrogen peroxide 30% Suprapur. EMD Millipore Corporation Available from: <a target="_blank" href="https://www.merckmillipore.com/IN/en/product/Hydrogen-peroxide-300-0">https://www.merckmillipore.com/IN/en/product/Hydrogen-peroxide-300-0</a> (2014)</li><li>Karas, B. F., 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=A+novel+screening+method+for+transition+metal-based+anticancer+compounds+using+zebrafish+embryo-larval+assay+and+inductively+coupled+plasma-mass+spectrometry+analysis.">A novel screening method for transition metal-based anticancer compounds using zebrafish embryo-larval assay and inductively coupled plasma-mass spectrometry analysis.</a> Journal of Applied Toxicology. 39 (8), 1173-1180 (2019).</li><li>Henn, K., Braunbeck, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dechorionation+as+a+tool+to+improve+the+fish+embryo+toxicity+test+(FET)+with+the+zebrafish+(Danio+rerio).">Dechorionation as a tool to improve the fish embryo toxicity test (FET) with the zebrafish (Danio rerio).</a> Comparative Biochemistry and Physiology. Toxicology &amp; Pharmacology: CBP. 153 (1), 91-98 (2011).</li><li>Mandrell, D., 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=Automated+zebrafish+chorion+removal+and+single+embryo+placement:+optimizing+throughput+of+zebrafish+developmental+toxicity+screens.">Automated zebrafish chorion removal and single embryo placement: optimizing throughput of zebrafish developmental toxicity screens.</a> Journal of Laboratory Automation. 17 (1), 66-74 (2012).</li><li>Karas, B. F., Hotz, J. M., Buckley, B. T., Cooper, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cisplatin+alkylating+activity+in+zebrafish+causes+resistance+to+chorionic+degradation+and+inhibition+of+osteogenesis.">Cisplatin alkylating activity in zebrafish causes resistance to chorionic degradation and inhibition of osteogenesis.</a> Aquatic Toxicology. 229, 105656 (2020).</li></ol>

تم تنفيذ البروتوكول الموصوف هنا لتحديد تسليم وامتصاص الأدوية المضادة للسرطان القائمة على المعادن التي تحتوي إما على Pt أو Ru. على الرغم من أن هذه الأساليب قد تم نشرها بالفعل ، إلا أن هذا البروتوكول يناقش اعتبارات وتفاصيل مهمة لتكييف هذه المنهجية مع مجموعة من المركبات. سمح لنا بروتوكول منظمة...

ولا تزال المعادن والمركبات القائمة على الفلزات ذات أهمية دوائية وسمية. أدى انتشار التعرض للمعادن الثقيلة وتأثيرها على الصحة إلى زيادة البحث العلمي بشكل كبير منذ 1960s ووصل إلى أعلى مستوى له على الإطلاق في عام 2021. تتجاوز تركيزات المعادن الثقيلة في مياه الشرب وتلوث الهواء والتعرض المهني الحدود التنظيمية في جميع أنحاء العالم ولا تزال تمثل مشكلة بالنسبة للزرنيخ والكادميوم والزئبق والكروم والرصاص والمعادن الأخرى. لا تزال الطرق الجديدة لقياس التعرض البيئي وتحليل التطور المرضي في ارتفاع الطلب1،2،3.
على العكس من ذلك ، قام المجال الطبي بتسخير الخصائص الفيزيائية الكيميائية للمعادن المختلفة للعلاج السريري. الأدوية القائمة على المعادن أو الأدوية المعدنية لها تاريخ غني من الأغراض الطبية وأظهرت نشاطا ضد مجموعة من الأمراض ، مع أعلى نجاح مثل العلاج الكيميائي4. أشهر الأدوية المعدنية ، سيسبلاتين ، هو دواء مضاد للسرطان قائم على PT تعتبره منظمة الصحة العالمية (WHO) أحد الأدوية الأساسية في العالم5. في عام 2010 ، كان سيسبلاتين ومشتقاته Pt معدل نجاح يصل إلى 90 ٪ في العديد من أنواع السرطان وتم استخدامها في حوالي 50 ٪ من أنظمة العلاج الكيميائي6،7،8. على الرغم من أن العلاج الكيميائي القائم على PT قد حقق نجاحا لا يمكن دحضه ، إلا أن السمية التي تحد من الجرعة قد أطلقت تحقيقات في الأدوية البديلة القائمة على المعادن مع التسليم البيولوجي المكرر والنشاط. من بين هذه البدائل ، أصبحت المركبات القائمة على Ru هي الأكثر شعبية9،10،11،12.
هناك حاجة إلى نماذج ومنهجية جديدة لمواكبة معدل الحاجة إلى الدراسات الدوائية والحركية السامة المعدنية. يقع نموذج الزرد عند تقاطع التعقيد والإنتاجية ، كونه فقاريات عالية الخصوبة مع 70٪ من التماثل الجيني المحفوظ13. كان هذا النموذج أحد الأصول في علم الأدوية وعلم السموم ، مع فحوصات مكثفة لمختلف المركبات لاكتشاف الرصاص ، وتحديد الهدف ، والنشاط الميكانيكي14،15،16،17. ومع ذلك، فإن الفحص عالي الإنتاجية للمواد الكيميائية يعتمد عادة على التعرض للمياه. بالنظر إلى أن الامتصاص يمكن أن يكون متغيرا بناء على الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمركب في المحلول (أي التحلل الضوئي ، والذوبان) ، يمكن أن يكون هذا قيدا رئيسيا على توصيل الجرعة والاستجابة لها المترابطة.
للتغلب على هذا القيد لمقارنة الجرعة بالفقاريات الأعلى ، تم تصميم منهجية لتحليل تركيزات المعادن النزرة في أنسجة يرقات الزرد. هنا ، تم تقييم منحنيات استجابة الجرعة لنقاط النهاية القاتلة وشبه المميتة للسيسبلاتين والمركبات المضادة للسرطان الجديدة القائمة على Ru. تم تقييم الفتك وتأخر الفقس للتركيزات الاسمية من 0 و 3.75 و 7.5 و 15 و 30 و 60 ملغم / لتر سيسبلاتين. تم تحديد تراكم Pt في أنسجة الكائنات الحية من خلال تحليل ICPMS ، وكان امتصاص الكائنات الحية للجرعات المعنية 0.05 و 8.7 و 23.5 و 59.9 و 193.2 و 461.9 نانوغرام (Pt) لكل كائن حي. بالإضافة إلى ذلك ، تعرضت يرقات الزرد إلى 0 ، 3.1 ، 6.2 ، 9.2 ، 12.4 ملغ / لتر من PMC79. وقد حددت هذه التركيزات تحليليا على أنها تحتوي على 0 و 0.17 و 0.44 و 0.66 و 0.76 ملغم/لتر من Ru. سمح هذا البروتوكول أيضا بتمييز تركيزات Pt المعزولة في مشيمية اليرقات مقارنة بأنسجة الزرد. كانت هذه المنهجية قادرة على توفير بيانات موثوقة وقوية لمقارنات النشاط الدوائي والسمي بين العلاج الكيميائي الراسخ والمركب الجديد. يمكن تطبيق هذه الطريقة على مجموعة واسعة من المعادن والمركبات القائمة على المعادن.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>AB Strain Zebrafish (Danio reri)</td>
			<td>Zebrafish International Resource Center</td>
			<td>Wild-Type AB</td>
			<td>Wild-Type AB Zebrafish</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ACS Grade Nitric Acid</td>
			<td>VWR BDH Chemicals</td>
			<td>BDH3130-2.5LP</td>
			<td>Nitric Acid (68-70%); used to make 10% HNO3 acid-bath solution for soaking/pre-celaning centrifuge tubes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aquatox Fish Diet (Flake)</td>
			<td>Zeigler Bros, Inc.</td>
			<td></td>
			<td>Flake food to be mixed in a 1:4 ratio of Aquatox Fish Diet to TetraMin Tropical Flakes and used as feed</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Artemia cysts, brine shrimp</td>
			<td>PentairAES</td>
			<td>BS90</td>
			<td>Brine shrimp eggs sold in 15-ozz, vacuum-packed cans to be hatched and used as feed</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ASX-510 Autosampler for ICPMS</td>
			<td>Teledyne CETAC</td>
			<td></td>
			<td>Automatic sampler with conifgurable XYZ movement, flowing rinse station, and 0.3 mm inner dimension probe. Compatible with Nu AttoLab software for programmable batch analyses.&#160;&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>CL 2</td>
			<td>Thermo Scientific CL 2 compact benchtop centrifuge with variable speed range up to 5200 rpm; used to bring sample and acid condensate to the bottom of the centrifuge tube bewteen microwave digestion intervals; aids in sample retention</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge tubes</td>
			<td>VWR</td>
			<td>21008-105</td>
			<td>Ultra high performance polypropylene centrifuge tubes with flat cap; 15 mL volume; leak-proof with conical bottom</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Class A Clear Glass Threaded Vials</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>03-339-25B</td>
			<td>Individual glass vials for exposure containment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethyl Sulfoxide</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>D8418</td>
			<td>Solvent or vehicle for hydrophobic compounds</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fixed Speed Vortex Mixer</td>
			<td>VWR</td>
			<td>10153-834</td>
			<td>Vortex mixer; used to homogenize sample after acid digestion and dilution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High Purity Hydrogen Peroxide</td>
			<td>Merk KGaA, EDM Millipore</td>
			<td>1.07298.0250</td>
			<td>Suprapur Hydrogen peroxide (30%); used for sample digestion</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High Purity Nitric Acid</td>
			<td>EDM Millipore</td>
			<td>NX0408-2</td>
			<td>Omni Trace Ultra Nitric Acid (69%); used for sample digestion</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Instant Ocean Sea Salt</td>
			<td>Spectrum Brands, Inc.</td>
			<td>Instant Ocean&#174; Sea Salt</td>
			<td>Egg water solution contains instand ocean sea salt with a final concentration of 60 &#181;g/ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mars X Microwave Digestion System</td>
			<td>CEM, Matthews, NC</td>
			<td></td>
			<td>Microwave acid digestion system used to digest and homogenize samples under uniform conditions. For this methodology the open vessel digestion method was completed using single-use polypropylene centrifuge tubes at low power (300 W).&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multi-element Solution 3</td>
			<td>SPEX CertiPREP</td>
			<td>CLMS-3</td>
			<td>Contains 10 mg/L Au, Hf, Ir, Pd, Pt, Fu, Sb, Sr, Te, Sn in 10% HCl/1% HNO3; used as a quality control standard for Pt and Ru analyses</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nu Instruments AttoM High Resolution Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer (HR-ICP-MS)</td>
			<td>Nu Instruments/Amatek</td>
			<td></td>
			<td>Double focussing magnetic sector inductively coupled plasma mass spectrometer with flexible low to high resolution slit system, and dynamic range detector system. Data processing and quantification is done using NuQuant companion software.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Platinum (Pt) standard solution, NIST 3140</td>
			<td>National Institute of Standards and Technology</td>
			<td>3140</td>
			<td>Prepared from ampoule containing 9.996 mg/g Pt in 10% HCl; ; used as a quality control standard for Pt analyses</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Platinum (Pt) standard solution, single-element</td>
			<td>High Purity Standards</td>
			<td>100040-2</td>
			<td>Contains 1000 mg/L Pt in 5% HCl</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ruthenium (Ru) standard solution, single-element</td>
			<td>High Purity Standards</td>
			<td>100046-2</td>
			<td>Contains 1000 mg/L Ru in 2% HCl</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TetraMin Tropical Flakes</td>
			<td>Tetra</td>
			<td>77101</td>
			<td>Flake food to be mixed in a 1:4 ratio of Aquatox Fish Diet to TetraMin Tropical Flakes and used as feed</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trace Metal Grade Nitric Acid</td>
			<td>VWR BDH Chemicals</td>
			<td>87003-261</td>
			<td>Aristar Plus Nitric Acid (67-70%); used for rinse solution in ASX-510 Autosampler</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasonic water bath</td>
			<td>VWR</td>
			<td>B2500A-DTH</td>
			<td>Ultrasonic water bath used to aid in acid digestion prior to microwave digestion</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

dose uptake of platinum- and ruthenium-based compound exposure in zebrafish by inductively coupled plasma mass spectrometry with broader applications

وتشمل المعادن والمركبات القائمة على المعادن العديد من الكائنات الغريبة النشطة دوائيا والسمية. من سمية المعادن الثقيلة إلى المواد الكيميائية ، فإن الحركية السامة لهذه المركبات لها أهمية تاريخية وحديثة. أصبحت أسماك الزرد كائنا نموذجيا جذابا في توضيح علم الحركة الدوائية والسمية في التعرض البيئي ودراسات الترجمة السريرية. على الرغم من أن دراسات أسماك الزرد لها فائدة كونها أعلى إنتاجية من نماذج القوارض ، إلا أن هناك العديد من القيود المهمة على النموذج.
أحد هذه القيود متأصل في نظام الجرعات المنقولة بالمياه. لا يمكن استقراء تركيزات المياه من هذه الدراسات لتوفير جرعات داخلية موثوقة. تسمح القياسات المباشرة للمركبات القائمة على المعادن بعلاقة أفضل مع الاستجابات الجزيئية والبيولوجية المرتبطة بالمركبات. للتغلب على هذا القيد بالنسبة للمعادن والمركبات القائمة على المعادن ، تم تطوير تقنية لهضم أنسجة يرقات الزرد بعد التعرض وتحديد تركيزات المعادن داخل عينات الأنسجة عن طريق قياس الطيف الكتلي للبلازما المقترنة بالحث (ICPMS).
تم استخدام طرق ICPMS لتحديد تركيزات المعادن من البلاتين (Pt) من سيسبلاتين والروثينيوم (Ru) من العديد من الكيماويات الكيميائية الجديدة القائمة على Ru في أنسجة الزرد. بالإضافة إلى ذلك ، ميز هذا البروتوكول تركيزات Pt التي تم عزلها في كوريون اليرقات مقارنة بأنسجة الزرد. تشير هذه النتائج إلى أنه يمكن تطبيق هذه الطريقة لتحديد الجرعة المعدنية الموجودة في أنسجة اليرقات. علاوة على ذلك ، يمكن تعديل هذه الطريقة لتحديد معادن معينة أو مركبات قائمة على المعادن في مجموعة واسعة من دراسات التعرض والجرعات.

وقد نشرت هذه النتائج سابقا24. أجريت دراسات امتصاص الأنسجة مع التعرض للسيسبلاتين المنقول بالماء ومركب جديد مضاد للسرطان قائم على Ru ، PMC79. تم تقييم الفتك والفقس المتأخر للتركيزات الاسمية من سيسبلاتين 0 و 3.75 و 7.5 و 15 و 30 و 60 ملغم / لتر سيسبلاتين. تم تحديد تراكم Pt في أنسجة الكائنات الح?...

Watch this Scientific Journal Video about Dose Uptake of Platinum- and Ruthenium-based Compound Exposure in Zebrafish by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry with Broader Applications at JoVE.

Dose Uptake of Platinum- and Ruthenium-based Compound Exposure in Zebrafish by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry with Broader Applications

يمكن أن يكون المعدل المتزايد للتحليلات الدوائية والسمية للمعادن والمركبات القائمة على المعادن في أسماك الزرد مفيدا لدراسات الترجمة البيئية والسريرية. تم التغلب على الحد من امتصاص التعرض غير المعروف للمياه عن طريق إجراء تحليل المعادن النزرة على أنسجة الزرد المهضومة باستخدام مطياف كتلة البلازما المقترن بالحث .

امتصاص جرعة التعرض للمركبات القائمة على البلاتين والروثينيوم في أسماك الزرد عن طريق قياس الطيف الكتلي للبلازما المقترن بالحث مع تطبيقات أوسع

Metals and metal-based compounds comprise multifarious pharmaco-active and toxicological xenobiotics. From heavy metal toxicity to chemotherapeutics, the ...

الزرد هو نموذج جذاب ، لكن العلماء لا يعرفون مقدار امتصاص الكائن الحي للجرعات المنقولة بالماء. طورنا تقنية لهضم الأنسجة بعد التعرض وتحديد كمية المعادن عبر ICPMS. تسمح لنا هذه التقنية بتحديد كمية الاستجابة للجرعة والتحقق منها بدقة باستخدام ICPMS.هذه الطريقة لديها الكثير من الإمكانات. يمكن تطبيق التعرض للمعادن الدوائية أو البيئية من المستوى الخلوي على طول الطريق إلى أنظمة الأعضاء بأكملها في النماذج الحيوانية. أضف ما يقرب من 0.25 ملليلتر من حمض النيتريك عالي النقاء إلى أنابيب الطرد المركزي المصنوعة من البولي بروبيلين سعة 15 ملليلتر لما يصل إلى 10 يرقات.الموجات فوق الصوتية لمدة ساعة واحدة لهضم العينات مسبقا. بالنسبة للموجات فوق الصوتية، قم بإجراء دورات قصيرة من هضم الأنسجة بفواصل زمنية مدتها خمس دقائق في جهاز هضم ميكروويف آمن للحمض حتى تتأكسد جميع الأنسجة بشكل واضح، مما ينتج عنه محلول أصفر واضح وموحد. راقب سلامة الأنابيب بعناية لتجنب التمزق وإجراء دورات قصيرة في جهاز الطرد المركزي بين الدورات.بمجرد أكسدة الأنسجة بشكل واضح ، قم بتخفيف العينات في غطاء الدخان إلى 3.5٪ من حمض النيتريك باستخدام 6.75 ملليلتر من الماء عالي النقاء والدوامة لخلطها جيدا. ثم إجراء منحنى معايرة من 7 نقاط مطابق للمصفوفة لحساب أي تداخلات متساوية الضغط محتملة. باستخدام تركيز مخزون من معيار العناصر المائية المعتمد ، خذ أليكوت 0.1 ملليلتر ، وعن طريق الماصة في أنبوب طرد مركزي جديد 15 ملليلتر.تمييع مع 3.5٪ حمض النيتريك إلى حجم نهائي من 10 ملليلتر لإنتاج 10 أجزاء في مليار حلول قياسية. باستخدام 10 أجزاء لكل مليار مخزون ، اجعل التخفيفات التسلسلية 0.1 و 1.0 و 5.0 أجزاء لكل مليار محاليل قياسية في 3.5٪ من حمض النيتريك. باستخدام مخزون 0.1 ، قم بعمل التخفيفات التسلسلية 0.001 و 0.005 و 0.01 جزء في المليار من المحاليل القياسية في 3.5٪ من حمض النيتريك.ثم قبل إعداد أداة ICPMS لتحليل العينات ، تأكد من أن صمام غاز الأرجون مفتوح ، وجميع الأنابيب متصلة ونظيفة بشكل آمن ، وحمض النيتريك 5٪ مفتوح لشطف الأنابيب والأواني الزجاجية بين تحليلات العينات. تحقق من حالة الشعلة والمخاريط وتأكد من أن صندوق الشعلة مغلق بإحكام. ويتم توصيل أنبوب تصريف غرفة الرش بشكل صحيح بالمضخة المحيطية.افتح البرنامج ، وتحقق من قراءات الفراغ ، وتأكد من تشغيل جميع المضخات التوربينية بنسبة 100٪ Click START في نافذة حالة نظام التحكم في البلازما لبدء تسلسل البدء. قم بتشغيل مضخة البلازما ومبرد البلازما ، وجثم البخاخات وإضاءة البلازما. انتظر حتى تكون البلازما مضاءة ومستقرة عندما تشير نافذة Status إلى اكتمال تسلسل بدء التشغيل.عند هذه النقطة، راقب النقاط الخضراء على نافذة حالة النظام التي تشير إلى أن جميع مصادر الطاقة قيد التشغيل. في شريط القوائم ، انقر فوق التحكم ، Autosampler في القائمة المنسدلة. أدخل موضع رف أخذ العينات التلقائية للأنبوب الذي يحتوي على حمض النيتريك بنسبة 5٪ ، واسمح للحمض بدخول البلازما.في شريط القوائم ، انقر فوق المسح الضوئي ، المغناطيس في القائمة المنسدلة. في نافذة MagnetScan ، اكتب 115 في موضع كتلة العلامة وانقر فوق Enter. اسمح للمغناطيس بالمسح الضوئي عبر نطاق الكتلة لمدة 30 دقيقة أثناء ارتفاع درجة حرارة الجهاز.بعد 30 دقيقة، استخدم عنصر التحكم التلقائي في أخذ العينات للانتقال إلى موضع حل ضبط متعدد العناصر مكون من جزء واحد لكل مليار. قم بشفط حل الضبط وضبط الأداة لتحسين قراءة الإشارة. اضبط موضع الشعلة لإحداثيات X و Y و Z ، بحيث تتماشى الشعلة مع مركز المخاريط ومعدل تدفق البخاخات في نافذة التحكم في البلازما.قم بإجراء التعديلات اللازمة في نافذة ضبط البصريات الأيونية للمصدر والكاشف والمحلل. بمجرد تحسين قراءة الإشارة، انقر فوق إيقاف في نافذة مسح المغناطيس، وانقر فوق معايرة المغناطيس وحدد دقة منخفضة في النافذة المنبثقة. انقر فوق موافق وافتح ملف smc لمعايرة الكتلة لمعايرة المغناطيس.انقر فوق حفظ، استخدم لتطبيق معايرة المغناطيس الحالية على التحليلات. عند قياس عينات غير معروفة مع مجموعة كبيرة من التركيزات، قم بإجراء معايرة كاشف لمقارنة إشارات عدد نبضات الأيونات بتركيزات منخفضة بإشارات الأيونات الموهنة المنتجة بتركيزات أعلى. ابدأ تحليل العينة بالنقر فوق اكتساب البيانات ، ثم انقر فوق إعداد الطريقة في القائمة المنسدلة.استخدم طريقة موجودة توفرها الشركة المصنعة أو قم بإنشاء طريقة تستند إلى عناصر الاهتمام. إذا لزم الأمر، اضبط وضع التحليل، ووقت السكن، وتأخير التبديل، وعدد عمليات الاجتياح والدورات، والدقة، ووضع الكشف، وكتلة الركن لإعدادات الانحراف. انقر فوق حفظ لتسجيل إعدادات الطريقة.تحسين المعلمات لكل معدن و isotype. في شريط القوائم، انقر على الحصول على البيانات. انقر فوق تشغيل الدفعات في القائمة المنسدلة.بدلا من ذلك ، انقر فوق رمز BATCH أسفل شريط القوائم ، أو قم باستيراد معلمات الدفعات من جدول بيانات أو قم بإنشاء تسلسل في نافذة Batch Run. أدخل نوع العينة، وموضع حامل أخذ العينات التلقائي، ووقت النقل، ووقت الغسيل، والنسخ المتماثل، ومعرف العينة، وملف الطريقة. رتب تشغيل الدفعات للحلول القياسية لمنحنى المعايرة، متبوعا بمعيار مراقبة الجودة، ثم عينات غير معروفة.راقب انحراف الأداة وقابلية تكرار العينة من خلال تضمين 0.5 جزء في المليار معيار لمراقبة الجودة كل 5 إلى 10 عينات. أجريت دراسات امتصاص الأنسجة مع التعرض للسيسبلاتين المنقول بالماء ومركب جديد مضاد للسرطان قائم على الروثينيوم PMC79. تم تقييم الفتك وتأخر الفقس للتركيزات الاسمية من سيسبلاتين.0 و 3.75 و 7.5 15 و 30 و 60 ملليغرام لكل لتر من سيسبلاتين. تم تحديد تراكم البلاتين في أنسجة الكائنات الحية من خلال تحليل ICPMS واحتوت أنسجة الكائنات الحية على جرعات 0.05 و 8.7 و 23.5 و 59.9 و 193.2 و 461.9 نانوغرام لكل كائن حي. لوحظ تأخر الفقس في جميع تركيزات سيسبلاتين.بعد إزالة التشويق ، تم جمع وتحليل الكرومات للبلاتين بشكل منفصل. حددت الجرعات غير المميتة من سيسبلاتين المستخدمة في دراسات التجريد أن 93 إلى 96٪ من إجمالي الجرعة المقدمة من سيسبلاتين قد تراكمت في المشيمية ، مع الجرعة المتبقية داخل أنسجة اليرقات. تعرضت يرقات الزرد ل 0 و 3.1 و 6.2 و 9.2 و 12.4 ملليغرام لكل لتر من PMC79.تم تحديد هذه التركيزات تحليليا لتحتوي على 0 و 0.17 و 0.44 و 0.66 و 0.76 ملليغرام لكل لتر من الروثينيوم. على عكس هذا سيسبلاتين ، لم يلاحظ تأخر الفقس في اليرقات المكشوفة PMC79. لم يتم تضمين الكوريونات في تحليل الروثينيوم لأنها تدهورت بشكل طبيعي قبل جمع اليرقات.كان المعدن الضخم داخل أنسجة اليرقات التي تم تحليلها عند كل تركيز 0.19 و 0.41 و 0.68 نانوغرام من الروثينيوم لكل يرقة. أي من الكواشف المضافة إلى بروتوكول التعرض تعطي إمكانية حدوث تداخلات متساوية القوة. عندما يكون ذلك ممكنا ، فكر في بدائل مثل التبريد السريع مقارنة بالتريكاين.تسمح هذه الطريقة بقياس كمية الجرعة المعدنية للسمية والفعالية والتجارب التي يمكن مقارنتها عبر الفقاريات الأعلى. كنا متحمسين بشكل خاص لأن جرعة العتبة لدينا كانت ضمن ترتيب الحجم المعطى للمرضى.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Preparation of Hydrophobic Metal-Organic Frameworks via Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition of Perfluoroalkanes for the Removal of Ammonia

إعداد أطر مسعور المعدنية العضوية عبر البلازما المحسن ترسيب الأبخرة الكيميائية من Perfluoroalkanes لإزالة الأمونيا

Plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) of perfluoroalkanes has long been studied for tuning the wetting properties of surfaces. For high ...

Improved In-gel Reductive &#946;-Elimination for Comprehensive O-linked and Sulfo-glycomics by Mass Spectrometry

Improved In-gel Reductive ÃƒÅ½Ã‚Â²-Elimination for Comprehensive O-linked and Sulfo-glycomics by Mass Spectrometry

تحسن في جل β-القضاء الشامل للO-ربط وسلفو-glycomics الاختزالية التي كتبها الطيف الكتلي

Separation of proteins by SDS-PAGE followed by in-gel proteolytic digestion of resolved protein bands has produced high-resolution proteomic analysis of ...

A Study of the Complexation of Mercury(II) with Dicysteinyl Tetrapeptides by Electrospray Ionization Mass Spectrometry

A Study of the Complexation of MercuryII with Dicysteinyl Tetrapeptides by Electrospray Ionization Mass Spectrometry

دراسة في Complexation من الزئبق (II) مع Dicysteinyl Tetrapeptides التي كتبها Electrospray التأين الطيف الكتلي

In this study we evaluated a method for the characterization of complexes, formed in different relative ratios of mercury(II) to dicysteinyl tetrapeptide, ...

Sequencing of Plant Wall Heteroxylans Using Enzymic, Chemical (Methylation) and Physical (Mass Spectrometry, Nuclear Magnetic Resonance) Techniques

Sequencing of Plant Wall Heteroxylans Using Enzymic, Chemical Methylation and Physical Mass Spectrometry, Nuclear Magnetic Resonance Techniques

تسلسل مصنع ستريت Heteroxylans عن طريق إنزيمي، والمواد الكيميائية (مثلأيشن) والمادية (الطيف الكتلي، الرنين المغناطيسي النووي) تقنيات

This protocol describes the specific techniques used for the characterization of reducing end (RE) and internal region glycosyl sequence(s) of ...

Visualization of Ambient Mass Spectrometry with the Use of Schlieren Photography

تصور المحيطة الطيف الكتلي مع استخدام انعراجي التصوير الفوتوغرافي

This manuscript outlines how to visualize mass spectrometry ambient ionization sources using schlieren photography. In order to properly optimize the mass ...

A Practical Guide on Coupling a Scanning Mobility Sizer and Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer (SMPS-ICPMS)

A Practical Guide on Coupling a Scanning Mobility Sizer and Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer SMPS-ICPMS

دليل عملي على اقتران حجم التنقل المسح الضوئي ومزدوجة مطياف الكتلة البلازما استقرائي (سمبس-إكبمس)

A large variety of analytical methods are available to characterize particles in aerosols and suspensions. The choice of the appropriate technique depends ...

Real-time Breath Analysis by Using Secondary Nanoelectrospray Ionization Coupled to High Resolution Mass Spectrometry

تحليل التنفس في الوقت الحقيقي باستخدام التأين نانوليكتروسبراي الثانوية بالإضافة إلى دقة عالية الطيف الكتلي

Exhaled volatile organic compounds (VOCs) have aroused considerable interest, since they can serve as biomarkers for disease diagnosis and environmental ...

Synthesis and Evaluation of a Ruthenium-based Mitochondrial Calcium Uptake Inhibitor

توليف وتقييم مثبط امتصاص الكالسيوم المتقدرية المستندة إلى الروثينيوم

We detail the synthesis and purification of a mitochondrial calcium uptake inhibitor, [(OH2)(NH3)4Ru(&#181;-O)Ru(NH3)4(OH2)]5+. The optimized synthesis of ...

Analyzing Protein Architectures and Protein-Ligand Complexes by Integrative Structural Mass Spectrometry

تحليل البروتين أبنية ومجمعات البروتين-يجند بالتكامل الهيكلي الكتلي

Proteins are an important class of biological macromolecules that play many key roles in cellular functions including gene expression, catalyzing ...

Integrated Cell Manipulation Platform Coupled with the Single-probe for Mass Spectrometry Analysis of Drugs and Metabolites in Single Suspension Cells

منصة معالجة الخلية المتكاملة مقرونة بمسبار واحد لتحليل قياس الطيف الكتلي للأدوية والأيض في خلايا تعليق واحدة

Single cell mass spectrometry (SCMS) enables sensitive detection and accurate analysis of broad ranges of cellular species on the individual-cell level. ...