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.

펀딩: NJAES-Rutgers NJ01201, NIEHS 트레이닝 그랜트 T32-ES 007148, NIH-NIEHS P30 ES005022. 또한 브리트니 카라스는 NINDS, NIH의 교육 보조금 T32NS115700에 의해 지원됩니다. 저자는 Andreia Valente와 포르투갈 과학 기술 재단 (Fundação para a Ciência e Tecnologia, FCT; PTDC/QUI-QIN/28662/2017) PMC79 공급용.

AB 균주 제브라피쉬(Danio rerio)를 모든 실험에 사용하였고( 자료표 참조), 축산 프로토콜(#08-025)은 럿거스 대학 동물 관리 및 시설 위원회에 의해 승인되었다.
1. 제브라피쉬 축산
<ol><li>제브라 피쉬를 번식시키고 14 시간 빛 : 10 시간 어둠주기로 재순환하는 수생 서식지 시스템에서 유지하십시오.<ol>
<li>모래와 탄소 여과를 통해 시립 수돗물을 정?...

<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>

여기에 설명된 프로토콜은 Pt 또는 Ru를 함유하는 금속계 항암제의 전달 및 흡수를 결정하기 위해 구현되었다. 이러한 방법은 이미 발표되었지만이 프로토콜은 다양한 화합물에 대해이 방법론을 적용하기위한 중요한 고려 사항 및 세부 사항을 논의합니다. 조직 소화 및 ICPMS 분석과 결합 된 OECD 프로토콜은 PMC79가 시스 플라틴보다 더 강력하다는 것을 결정할 수있게 해주었고 이질적인 조직 축적을 ...

금속 및 금속계 화합물은 약리학적 및 독성학적 관련성을 계속 갖는다. 중금속 노출의 유병률과 건강에 미치는 영향은 1960 년대 이후 과학적 조사를 기하 급수적으로 증가 시켰으며 2021 년에는 사상 최고치에 도달했습니다. 식수, 대기 오염 및 직업적 노출에서 중금속의 농도는 전 세계적으로 규제 한계를 초과하며 비소, 카드뮴, 수은, 크롬, 납 및 기타 금속의 문제로 남아 있습니다. 환경 노출을 정량화하고 병리학 적 발달을 분석하는 새로운 방법은 계속해서 높은 수요에 있습니다 1,2,3.
반대로, 의료 분야는 임상 치료를 위해 다양한 금속의 물리 화학적 특성을 활용했습니다. 금속 기반 약물 또는 메탈로 약물은 의약 목적의 풍부한 역사를 가지고 있으며 화학 요법으로 가장 높은 성공을 거둔 다양한 질병에 대한 활성을 보여주었습니다4. 메탈로제들 중 가장 유명한 시스플라틴은 세계보건기구(WHO)가 세계 필수의약품 중 하나로 간주하는 Pt 기반 항암제이다5. 2010년, 시스플라틴 및 이의 Pt 유도체는 여러 암에서 최대 90%의 성공률을 보였으며 화학요법요법 6,7,8의 약 50%에 사용되었다. Pt 기반 화학 요법은 반박 할 수없는 성공을 거두었지만 용량 제한 독성은 세련된 생물학적 전달 및 활성을 가진 대체 금속 기반 약물에 대한 조사를 시작했습니다. 이러한 대안 중 Ru계 화합물이 가장 많이 사용되는9,10,11,12가되었습니다.
새로운 모델과 방법론은 금속 약리학 및 독성 학적 연구에 대한 필요성의 비율에 보조를 맞추기 위해 필요합니다. 제브라피쉬 모델은 복잡성과 처리량의 교차점에 있으며, 70% 보존된 유전자 상동성을 갖는 높은 출산율 척추동물이다(13). 이 모델은 약리학 및 독성학의 자산이었으며 납 발견, 표적 식별 및 기계론적 활동을위한 다양한 화합물에 대한 광범위한 스크리닝14,15,16,17. 그러나 화학 물질의 고처리량 스크리닝은 일반적으로 수인성 노출에 의존합니다. 흡수가 용액 중의 화합물의 물리화학적 특성(즉, 광분해, 용해도)에 기초하여 가변적일 수 있다는 것을 감안할 때, 이것은 용량 전달 및 반응과 상관관계가 있는 주요 한계가 될 수 있다.
더 높은 척추 동물에 대한 복용량의 비교를위한 이러한 한계를 극복하기 위해, 방법론은 제브라 피쉬 애벌레 조직에서 미량 금속 농도를 분석하도록 설계되었습니다. 여기서, 치사 및 치사하 종말점의 용량-반응 곡선을 시스플라틴 및 신규한 Ru계 항암 화합물에 대해 평가하였다. 치사율 및 지연된 부화는 0, 3.75, 7.5, 15, 30 및 60 mg/L 시스플라틴의 공칭 농도에 대해 평가되었다. 유기체 조직에서의 Pt 축적은 ICPMS 분석에 의해 결정되었고, 각각의 투여량의 유기체 흡수는 유기체 당 0.05, 8.7, 23.5, 59.9, 193.2, 및 461.9 ng (Pt)이었다. 또한, 제브라 피쉬 유충은 PMC79의 0, 3.1, 6.2, 9.2, 12.4 mg / L에 노출되었습니다. 이 농도는 분석적으로 0, 0.17, 0.44, 0.66 및 0.76 mg / L의 Ru를 포함하는 것으로 결정되었습니다. 이 프로토콜은 또한 제브라 피쉬 조직과 비교하여 유충의 chorion에서 격리 된 Pt의 농도를 구별 할 수있었습니다. 이 방법론은 잘 확립 된 화학 요법과 새로운 화합물 사이의 약물 및 독성 학적 활성의 비교를위한 신뢰할 수 있고 강력한 데이터를 제공 할 수있었습니다. 이 방법은 광범위한 금속 및 금속계 화합물에 적용될 수 있다.

<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

금속 및 금속-기반 화합물은 다방면의 약리-활성 및 독성학적 이종생물제를 포함한다. 중금속 독성에서 화학 요법에 이르기까지,이 화합물의 독성 학은 역사적, 현대적 관련성을 모두 가지고 있습니다. Zebrafish는 환경 노출 및 임상 번역 연구에서 약물 및 독성 학을 밝히는 데 매력적인 모델 유기체가되었습니다. 제브라 피쉬 연구는 설치류 모델보다 처리량이 높다는 이점이 있지만 모델에 몇 가지 중요한 제약 조건이 있습니다.
그러한 제한 중 하나는 수인성 투약 요법에 내재되어 있습니다. 이러한 연구의 물 농도는 신뢰할 수있는 내부 복용량을 제공하기 위해 외삽 될 수 없습니다. 금속계 화합물의 직접 측정은 화합물 관련 분자 및 생물학적 반응과의 더 나은 상관관계를 허용한다. 금속 및 금속 기반 화합물에 대한 이러한 한계를 극복하기 위해 노출 후 제브라피쉬 유충 조직을 소화하고 유도 결합 플라즈마 질량 분광법 (ICPMS)을 통해 조직 샘플 내의 금속 농도를 정량화하는 기술이 개발되었습니다.
ICPMS 방법은 제브라피쉬 조직에서 몇몇 신규한 Ru-기반 화학요법제로부터 시스플라틴 및 루테늄(Ru)으로부터의 백금(Pt)의 금속 농도를 결정하기 위해 사용되었다. 또한,이 프로토콜은 제브라 피쉬 조직과 비교하여 애벌레의 chorion에서 격리 된 Pt의 농도를 구별했습니다. 이들 결과는 이 방법이 애벌레 조직에 존재하는 금속 용량을 정량화하기 위해 적용될 수 있음을 나타낸다. 또한, 이 방법은 광범위한 노광 및 투약 연구에서 특정 금속 또는 금속계 화합물을 동정하도록 조정될 수 있다.

이러한 결과는 이전에 발표되었습니다24. 조직 흡수 연구는 시스플라틴과 새로운 Ru 기반 항암 화합물 인 PMC79의 수인성 노출로 수행되었습니다. 치사율 및 지연된 부화는 시스플라틴 0, 3.75, 7.5, 15, 30 및 60 mg/L 시스플라틴의 공칭 농도에 대해 평가되었다. 유기체 조직에서의 Pt 축적은 ICPMS 분석에 의해 결정되었고, 유기체 조직은 유기체 당 0.05, 8.7, 23.5, 59.9, 193.2, 및 461.9 ng (Pt)의 각?...

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

제브라피쉬에서 금속 및 금속 기반 화합물의 약리학 및 독성 분석의 증가된 속도는 환경 및 임상 번역 연구에 유리할 수 있다. 알려지지 않은 수인성 노출 흡수의 한계는 유도 결합 플라즈마 질량 분광법을 사용하여 소화 된 제브라 피쉬 조직에 대한 미량 금속 분석을 수행함으로써 극복되었습니다.

제브라피쉬에서 백금 및 루테늄 기반 화합물 노출의 선량 흡수는 유도적으로 결합된 플라즈마 질량 분광법과 광범위한 응용 분야에 의한 것입니다.

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

제브라 피쉬는 매력적인 모델이지만 과학자들은 유기체가 수인성 투여로 얼마나 많은 양을 섭취하고 있는지 알지 못합니다. 우리는 노출 후 조직을 소화하고 ICPMS를 통해 금속을 정량화하는 기술을 개발했습니다. 이 기술을 사용하면 ICPMS를 사용하여 용량 반응을 정확하게 정량화하고 검증 할 수 있습니다.이 방법은 많은 잠재력을 가지고 있습니다. 약리학적 또는 환경적 금속 노출은 세포 수준에서 동물 모델의 전체 장기 시스템에 적용될 수 있다. 약 0.25 밀리리터의 고순도 질산을 최대 10 마리의 유충을 위해 15 밀리리터 폴리 프로필렌 원심 분리 튜브에 첨가하십시오.한 시간 동안 초음파를 사용하여 샘플을 미리 소화합니다. 초음파 처리의 경우, 모든 조직이 눈에 띄게 산화 될 때까지 산성 안전 전자 레인지 소화조에서 다섯 분 간격으로 짧은 사이클의 조직 소화를 수행하여 균일하고 투명한 노란색 용액을 생산하십시오. 튜브의 무결성을 주의 깊게 모니터링하여 파열을 방지하고 사이클 사이의 원심 분리기에서 짧은 회전을 수행하십시오.조직이 눈에 띄게 산화되면 흄 후드의 샘플을 6.75 밀리리터의 고순도 물과 와류를 사용하여 3.5 % 질산으로 희석하여 완전히 혼합하십시오. 그런 다음 잠재적인 등압 간섭을 설명하기 위해 매트릭스 매칭, 7점 보정 곡선을 수행합니다. 수성 인증 원소 표준의 스톡 농도를 사용하여 0.1 밀리리터 분취량을 취하고, 피펫으로 새로운 15 밀리리터 원심 분리 튜브에 넣습니다.3.5 % 질산으로 10 밀리리터의 최종 부피로 희석하여 10 억 개의 표준 용액 당 10 부품을 생산하십시오. 10 억 재고 당 10 부품을 사용하여 직렬 희석을 3.5 % 질산으로 10 억 당 0.1, 1.0 및 5.0 부품 표준 솔루션으로 만듭니다. 0.1 스톡을 사용하여 직렬 희석액을 3.5 % 질산으로 10 억 당 0.001, 0.005 및 0.01 부품 표준 솔루션으로 만듭니다.그런 다음 샘플 분석을 위해 ICPMS 장비를 준비하기 전에 아르곤 가스 밸브가 열려 있고 모든 튜브가 단단히 연결되고 깨끗하며 샘플 분석 사이에 튜브와 유리 제품을 헹구기 위해 5 % 질산이 열려 있는지 확인하십시오. 토치와 콘의 상태를 확인하고 토치 박스가 단단히 고정되어 있는지 확인하십시오. 그리고 스프레이 챔버 배수 튜브는 주변 펌프에 올바르게 연결되어 있습니다.소프트웨어를 열고 진공 판독값을 확인한 다음 모든 터보 펌프가 100%플라즈마 제어 시스템 상태 창에서 시작을 클릭하여 시작 시퀀스를 시작합니다. 플라즈마 펌프와 플라즈마 냉각기를 켜고 분무기를 설치하고 플라즈마에 불을 붙입니다. 상태 창에 시작 시퀀스가 완료되었음을 나타낼 때 플라즈마가 켜지고 안정될 때까지 기다립니다.이 시점에서 시스템 상태 창에서 모든 전원 공급 장치가 켜져 있음을 나타내는 녹색 점을 관찰하십시오. 메뉴 막대에서 드롭 다운 메뉴에서 컨트롤, 자동 샘플러를 클릭하십시오. 5 % 질산을 함유 한 튜브의 자동 시료 주입기 랙 위치를 입력하고 산이 플라즈마에 들어갈 수 있도록하십시오.메뉴 막대에서 드롭 다운 메뉴에서 스캔, 자석을 클릭하십시오. MagnetScan 창에서 마커 질량 위치에 115를 입력하고 Enter 키를 클릭합니다. 계측기가 예열되는 동안 자석이 질량 범위에서 30분 동안 스캔되도록 합니다.30분 후, 자동 샘플러 컨트롤을 사용하여 십억 개당 하나의 부품의 다중 요소 튜닝 솔루션의 위치로 이동합니다. 튜닝 솔루션을 흡인하고 계측기를 조정하여 신호 판독을 최적화하십시오. X, Y, Z 좌표에 대한 토치 위치를 조정하여 토치가 플라즈마 제어 창의 원뿔 및 분무기 유량의 중심과 정렬되도록 합니다.소스, 검출기 및 분석기에 대한 이온 광학 튜닝 창에서 필요한 조정을 수행합니다. 신호 판독이 최적화되면 자석 스캔 창에서 중지를 클릭하고 자석 보정을 클릭한 다음 팝업 창에서 저해상도를 선택합니다. 확인을 클릭하고 질량 교정 smc 파일을 열어 자석을 보정합니다.저장, 사용을 클릭하여 현재 자석 보정을 분석에 적용합니다. 거대한 범위의 농도로 알려지지 않은 샘플을 측정할 때는 검출기 보정을 수행하여 낮은 농도의 이온 펄스 카운트 신호를 더 높은 농도에서 생성된 감쇠된 이온 신호와 비교합니다. 데이터 수집을 클릭하여 샘플 분석을 시작한 다음 드롭 다운 메뉴에서 방법 설정을 클릭하십시오.제조업체에서 제공하는 기존 방법을 사용하거나 관심 요소를 기반으로 메서드를 만듭니다. 필요한 경우 디플렉터 설정을 위해 분석 모드, 유지 시간, 스위치 지연, 스윕 및 사이클 수, 해상도, 감지 모드 및 박수 질량을 조정하십시오. 저장을 클릭하여 메서드 설정을 기록합니다.각 금속 및 이소형에 대한 매개 변수를 최적화합니다. 메뉴 모음에서 데이터 수집을 클릭하십시오. 드롭 다운 메뉴에서 배치 실행을 클릭하십시오.또는 메뉴 모음 아래의 BATCH 아이콘을 클릭하거나, 스프레드시트에서 배치 매개변수를 가져오거나, 배치 실행 창에서 시퀀스를 만듭니다. 샘플 유형, 자동 시료 주입기 랙 위치, 전송 시간, 세척 시간, 반복실험, 샘플 ID 및 메소드 파일을 입력합니다. 교정 곡선에 대한 표준 솔루션에 대한 배치 실행을 정렬하고 품질 관리 표준을 작성한 다음 알 수없는 샘플을 정렬하십시오.5~10개 샘플마다 0.5개 부품당 0.5개 품질 관리 표준을 포함하여 계측기 드리프트 및 샘플 재현성을 모니터링합니다. 조직 흡수 연구는 시스플라틴의 수인성 노출과 새로운 루테늄계 항암 화합물 PMC79로 수행되었다. 치사율 및 지연된 부화는 시스플라틴의 공칭 농도에 대해 평가되었다.시스 플라틴 리터 당 0, 3.75, 7.5 15, 30 및 60 밀리그램. 유기체 조직에서의 백금 축적은 ICPMS 분석에 의해 결정되었고, 유기체 조직은 유기체 당 0.05, 8.7, 23.5, 59.9, 193.2 및 461.9 나노그램의 각각의 투여량을 함유하였다. 지연된 부화는 모든 시스플라틴 농도에서 관찰되었다.데코리오네이션 후, 코리온을 수집하여 백금에 대해 개별적으로 분석하였다. dechorionation 연구에 사용 된 시스 플라틴의 비 치명적인 복용량은 시스 플라틴의 총 전달 복용량의 93-96 %가 chorion에 축적되어 애벌레 조직 내에 남아있는 용량으로 결정되었습니다. 제브라피쉬 유충은 PMC79 리터당 0, 3.1, 6.2, 9.2 및 12.4 밀리그램에 노출되었다.이들 농도는 루테늄 리터당 0, 0.17, 0.44, 0.66 및 0.76 밀리그램을 함유하는 것으로 분석적으로 결정되었다. 이 시스플라틴과는 달리, PMC79 노출된 유충에서는 지연된 부화가 관찰되지 않았다. Chorions는 유충 수집 전에 자연적으로 분해되기 때문에 루테늄 분석에 포함되지 않았습니다.각 농도에서 분석된 유충 조직 내의 거대 금속은 유충 당 루테늄의 0.19, 0.41 및 0.68 나노그램이었다. 노출 프로토콜에 추가된 임의의 시약은 등압 간섭에 대한 가능성을 제공한다. 가능한 경우 트리카인에 비해 급속 냉각과 같은 대안을 고려하십시오.이 방법은 독성, 효능, 실험에 대한 금속 용량 정량화가 더 높은 척추 동물에 걸쳐 비교 될 수있게합니다. 우리는 특히 우리의 임계 용량이 환자에게 주어진 크기의 순서 내에 있다는 것에 흥분했습니다.

Research

JoVE Journal

Chemistry

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

플라즈마 통해 소수성 유기 금속 프레임 워크의 제조 암모니아의 제거에 대한 퍼플 루오로 알칸의 화학 증착을 강화

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

연구

화학

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

질량 분석에 의해 - 겔 개선 환원 적 β-제거 포괄적 인 O가 연결된과에 대한 설포 글라 이코믹스

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

전자 분무 이온화 질량 분석에 의해 Dicysteinyl Tetrapeptides와 수은 (II)의 복합체 형성에 관한 연구

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

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

슐 리렌 사진의 사용과 주변 질량 분석의 시각화

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

스캐닝 모빌리티 사이 저 및 유도 결합 플라스마 질량 분석기 (SMPS-ICPMS)의 결합에 관한 실용 가이드

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

고 분해능 질량 분석을 결합 하는 보조 Nanoelectrospray 이온화를 사용 하 여 실시간 호흡 분석

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

합성 및 루 테 늄 기반 미토 콘 드리 아 칼슘 통풍 관 억제 물의 평가

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

단백질 구조와 통합 구조 질량 분석, 단백질-리간드 단지 분석

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

단일 현탁액 세포에서 약물 및 대사 산물의 질량 분석 분석을 위한 단일 프로브와 결합된 통합 셀 조작 플랫폼

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