Summary

وصف الريولوجيا الكلية لمخاط جيل راكر في الكارب الفضي ، Hypophthalmichthys molitrix

Published: July 10, 2020
doi:

Summary

يقدم هذا البروتوكول طريقة لإجراء توصيف الريولوجيا للمخاط الموجود على الراكرات الخيشومية (GRs) من الكارب الفضي. يتم تقييم الخصائص اللزوجية للمخاط GR، التي تم الحصول عليها عن طريق قياس اللزوجة والتخزين ومعامل الخسارة، لإجهاد الغلة الظاهر لفهم آلية تغذية الفلتر في الموارد الوراثية.

Abstract

الكارب الفضي، Hypophthalmichthys molitrix،هو الأسماك المغذية مرشح العوالق الغازية التي تنتشر في الممرات المائية الطبيعية في حوض نهر المسيسيبي العلوي بسبب آلية تغذية مرشح عالية الكفاءة. الأجهزة المميزة تسمى الراكرات الخيشومية (GRs)، الموجودة في العديد من مغذيات المرشحات هذه، تسهل الترشيح الفعال لجسيمات الطعام مثل العوالق النباتية التي هي من بضعة ميكرونات في الحجم.

الدافع للتحقيق في الريولوجيا من المخاط GR ينبع من رغبتنا في فهم دورها في مساعدة عملية تغذية مرشح في الكارب الفضة. السائل الغني بالمخاط ، في حالة “سميكة ولزجة” قد يسهل التصاق جسيمات الطعام. يتم تسهيل النفاذ والنقل من خلال غشاء GR من خلال عمل قوى القص الخارجية التي تحفز معدلات سلالة القص المختلفة. لذلك، يمكن أن توفر الريولوجيا المخاطية دليلا حيويا على الطبيعة الهائلة للمنافسة من الشبوط الفضي داخل بركة من الأسماك تغذية مرشح. وبناء على ذلك كان من المفترض أن مخاط GR قد توفر وظيفة لاصقة للجسيمات الغذائية وتعمل كوسيلة نقل للمساعدة في عملية تغذية مرشح.

الهدف الرئيسي من البروتوكول هو تحديد إجهاد الغلة للمخاط ، الذي يعزى إلى الحد الأدنى من إجهاد القص المطلوب لبدء التدفق الذي لوحظ فيه تشوه بلاستيكي لا رجعة فيه لأول مرة عبر مادة لزجة منظمة. وبناء على ذلك، تم التحقيق في الخصائص الريولوجية لمخاط GR، أي اللزوجة والتخزين ومعامل الخسارة، لطبيعته غير النيوتونية المخففة للقص باستخدام مقياس الريمتر الدوراني.

يتم استخدام بروتوكول معروض هنا لتحليل الخصائص الريولوجية للمخاط المستخرج من الراكرات الخيشومية لسمك الشبوط الفضي ، الذي يتم صيده في موقع هارت كريك لنهر ميسوري. ويهدف البروتوكول إلى وضع استراتيجية فعالة للاختبار الريولوجي وتوصيف المواد للمخاط الذي يفترض أنه مادة لزجة منظمة.

Introduction

الكارب الفضي، Hypophthalmichthys molitrix، هو مغذي فلتر العوالق والأنواع الغازية التي تسللت إلى العديد من الممرات المائية الطبيعية في الولايات المتحدة. تم إدخال هذا النوع في البداية في حوض نهر المسيسيبي العلوي للسيطرة على تكاثر الطحالب1،2،3. الكارب الفضي هو مغذي فعال للغاية. عادة، تتراوح أحجام جزيئات الطعام المستهلكة من 4 إلى 20 ميكرومتر إلى العوالق الحيوانية الأكبر التي تبلغ حوالي 80 ميكرومتر3و4و5. وقد تفوق هذا النوع على الأسماك الأصلية الأخرى ويمكن أن يسبب أضرارا هائلة للممرات المائية المحلية عن طريق الحد من الموارد المتاحة1و2و6. وهكذا، تصفية تغذية الأسماك مثل الكارب الفضي والكارب bighead تشكل تهديدا كبيرا للبحيراتالكبرى 1،8.

تصفية تغذية الأسماك تمتلك أجهزة خاصة تسمى الراكرات الخيشومية (GRs) مع طبقة رقيقة من المخاط المقيمين على سطحها. هذه الأجهزة تحسين كفاءة الترشيح وتجميع الجسيمات الصغيرة من السائل واردة. الهدف من البروتوكول المعروض هنا هو توصيف غير النيوتونية، والقص رقيق الممتلكات المادية والإجهاد العائد من مخاط GR المكتسبة من السطح الداخلي للراكرز الخيشومية في الكارب الفضة. قيمة الإجهاد العائد من GR-المخاط، التي تم التأكد منها باستخدام مقياس الريمتر الدوراني، هو من الفائدة في هذه الدراسة. ضغط الغلة المقاسة يسمى أيضا “الإجهاد العائد الظاهر” يعتمد على أساليب الاختبار مثل معدل القص ثابت- أو دينامية التذبذب سلالة من نوع9،10. القص رقيق، ‘الغلة الإجهاد السائل،’ يخضع للانتقال من الصلبة مثل إلى سلوك السائل مثل في الإجهاد تطبيقها الحرجة9،11. الإجهاد العائد الظاهر هو الحد الأدنى من إجهاد القص المطلوب لبدء التدفق أو ذلك الذي لوحظ فيه تشوه بلاستيكي لا رجعة فيه لأول مرة عندما ينتقل المخاط من مادة تشبه الجل إلى مادة تشبه السوائل. يمكن ملاحظة هذا السلوك في المواد اللزوجية المنظمة. إن الانتقال من سلوك يشبه الجل إلى سلوك يشبه السوائل لمخاط GR ينطوي على وظيفتين أي دور لاصق لجمع جسيمات الطعام ودور مركبة النقل للمساعدة في عملية تسليم الجسيمات والترشيح. وتشمل الوظيفة الموسعة للمخاط خلق حواجز الانتشار في مقاومة الأمراض والتنفس ، وتوفير الإفراج الخاضعة للرقابة من العوامل الغذائية والمكونات السامة وإفراز ، وخلق مسارات التمثيل الغذائي للتغذية والتعشيش ، والمساعدة في حماية الحيوانات المفترسة ، وإنتاج تعديلات طبقة الحدود التي تحسن الحركة والكفاءة الدفعية12،13،14.

على عكس السوائل البسيطة ، تمتلك السوائل المعقدة مثل المخاط خصائص تختلف باختلاف ظروف التدفق وتتطلب معلمات قياس إضافية لتحديد سلوكها البدني على نطاق السائبة. لرصد لزوجة وإجهاد الغلة من مخاط GR، يتم إجراء القياسات الريولوجية باستخدام مقياس الريمتر الدوراني. يطبق مقياس الريمتر الدوراني إجهادا أو إجهادا ثابتا أو متذبذبا للقص عن طريق قرص دوار ملامس لعينة السوائل ويقيس استجابته. الأساس المنطقي وراء استخدام هذه الأداة والتقنية هو أن الريمتر يمكن أن يوفر مجموعة من القياسات لوصف الخصائص المادية لمخاط GR من الكارب الفضي ، والتي لا يمكن تعريفها باللزوجة وحدها.

المخاط هو مادة لزجة واستجابتها الميكانيكية لتشوه مفروض بين أن من الصلبة النقية (يحكمها قانون هوك مرونة) وذلك من السائل النقي (يحكمها قانون نيوتن من اللزوجة)15،16. يمكن للشبكة الجزيئية الكلية المعقدة الموجودة داخل المخاط أن تمتد وإعادة توجيهها استجابة للقوى الخارجية أو التشوه. ويتألف مقياس الريمتر الدوراني من هندسة مخروطية ولوحة بلتيير كما هو مبين في الشكل 1 والشكل 2 (انظر الجدول 1 لمواصفات الأجهزة). وكان الهدف من هذه الدراسة هو وضع بروتوكول لتحديد الخصائص الريولوجية لمخاط GR. ميزة مقياس الريمتر الدوراني على مقياس اللزوجة هي قدرته على إجراء قياسات ديناميكية باستخدام أحجام عينات صغيرة. كان حجم عينة مخاط GR في هذه الدراسة حوالي 1.4 مل. من ناحية أخرى، يقتصر مقياس اللزوجة على معدلات القص الثابتة ويتطلب أحجام عينات كبيرة.

ومن المتوقع أن تختلف الخصائص الريولوجية للمخاط بشكل كبير داخل تشريح الكارب الفضي. على سبيل المثال، قد تختلف خصائص المخاط الموجود على أسطح GR عن العضو الظهاري. ولحصر التغير المحتمل لخصائص المخاط في مناطق مختلفة من الأسماك، تم تخفيف عينة مخاط GR المكتسبة، وتم إنشاء حلول لثلاثة تركيزات واختبارها باستخدام مقياس الريمتر الدوراني. أظهرت البيانات والنتائج المتعلقة برائحة المخاط المبلغ عنها بعد تنفيذ البروتوكول فعالية تقنية القياس. ولا يقصد بالبيانات التوضيحية الواردة في هذه الورقة تعميمها على جميع سكان الكارب الفضي. يمكن تمديد البروتوكول المعروض هنا للتحقيق في الريولوجيا المخاطية عبر مجموعات عينات أكبر لاختبار فرضيات أخرى.

الغرض من هذه الدراسة هو إظهار الاختلاف في الخصائص الريولوجية لريسولوجيا مخاط GR مع ثلاثة تركيزات مخاطية مختلفة (400 ملغم / مل ، 200 ملغم / مل و 100 ملغم / مل). يمثل تركيز 400 ملغم/مل عينة المخاط الخام التي تم حصادها من الأسماك GRs. تم استخدام الماء التأين (DI) لتمييع عينة المخاط الخام إلى 200 ملغم /مل وتركيزات 100 ملغم/مل. تخفيف عينات المخاط يسمح لتقييم درجة ترقق القص والإجهاد العائد واضح كدالة للتركيز وتحديد التركيز الذي ينتقل المخاط GR إلى السلوك غير النيوتوني. تم استخدام شاكر لتحطيم أي كتل كبيرة من المخاط في العينات للتخفيف من الأخطاء في البيانات الريولوجية بسبب انعدام التجانس.

في معظم الفقاريات، بما في ذلك الأسماك، والجزيئات الكلية السائدة تشكيل المخاط هي البروتينات الجليكوبروتين (mucins) التي تميل إلى تضخم في الماء عن طريق التشابكات أو الكيميائية عبر ربط وخلق مادة هلام مثل12،13،17،18،19،20. عالية الجزيئية الوزن، والجزيئات الكبيرة تشكيل هلام ومحتوى المياه العالية يعكس الزلقة في المخاط13. درجة عالية من التفاعلات بين الجزيئات الكلية يؤدي إلى تشكيل هلام في حين أن انخفاض مستويات التفاعلات بين الجزيئات الكلية أو الروابط المكسورة يؤدي إلى سوائل عالية اللزوجة21.

ويساعد عمليات ترشيح الجسيمات الغذائية في تصفية تغذية الأسماك من قبل الخصائص المرتبطة بمخاط GR مثل التماسك واللزوجة التي تحدد إمكاناتها للالتصاق وتك22. تعتمد قوة التصاق القائم على المخاط على تفاعلات محددة بين الجزيئيات أو الكهروستاتيكية أو الكارهة للماء23. أجرى ساندرسون وآخرون24 دراسة تعليق التغذية في السمك الأسود حيث وجدوا الأدلة على الالتصاق القائم على المخاط. وذكروا أن التصاق الجسيمات الغذائية المعلقة مع سطح المخاطية يليه نقل كتل مجمعة من الجسيمات ملزمة جنبا إلى جنب مع المخاط عن طريق توجيه تدفق المياه يتصرف على ذلك24. المخاط المعرض لمعدلات سلالة القص المتولدة من تدفق المياه يسهل تسليم الجسيمات الغذائية إلى الجهاز الهضمي. واستخدمت تقنيات التنظير لمراقبة الجسيمات المصفاة24.

الأدب على مجموعة من معدلات القص والحدود العملية في الاختبار الريولوجي للمخاط GR نادرة. لذلك ، تم البحث عن التوجيه من الدراسات الريولوجية على مخاط المعدة والأنف وعنق الرحم والرئة ، ومخاط جلد السلمون ، وحل سمك الهاغفيش ، ومواد التشحيم السطحية المشتركة للعظام حيث تمت دراسة التوصيف الريولوجي والصفات غير النيوتونية11و12و25و26و27و28و29و30و31. في الآونة الأخيرة ، تمت دراسة تأثير مخاط جلد السمك على الحركة والكفاءة الدفعية باستخدام قياس اللزوجة المستمر لمعدل القص. دراسات الريولوجيا مخاط الجلد (دون أي تخفيف أو تجانس) المتعلقة بالسوبرام، باس البحر والسلوكيات الهزيلة أظهرت غير النيوتونية في معدلات القص منخفضة عادة14.  في دراسة أخرى ذات صلة ، تم العثور على عينات مخاط الجلد الخام من الجانبين الظهري والبطيني للنعل السنغالي لإظهار سلوك غير نيوتوني ، مما يشير إلى ارتفاع لزوجة المخاط البطني في جميع معدلات القص التي تعتبر32. وقد تم الإبلاغ أيضا بروتوكولات الريولوجية الأخرى المتعلقة بتطوير سقالة هيدروجيل وتعليق مركزة للغاية باستخدام فيسكومتر معدل القص ثابت في الأدب33،34.

في هذه الدراسة، تم التحقيق في خصائص مخاط GR باستخدام معدل سلالة تسيطر عليها، مقياس الريمتر الدوراني الذي تم استخدامه على نطاق واسع في تجارب الريولوجيا على السوائل البيولوجية المعقدة25. بالنسبة للسوائل النيوتونية، تظل اللزوجة الظاهرة ثابتة، وهي مستقلة عن معدل القص وتختلف ضغوط القص خطيا مع معدلات إجهاد القص(الشكل 3A، B). بالنسبة للسوائل غير النيوتونية (مثل سوائل ترقق القص) تعتمد اللزوجة على معدل القص أو تعتمد على التشوه في التاريخ(الشكل 3A، B). يمثل معامل الخسارة (G”) مدى مقاومة المادة للميل إلى التدفق وتمثيل لزوجة السوائل(الشكل 4). يمثل معامل التخزين (G’) ميل المادة لاستعادة شكلها الأصلي بعد التشوه الناجم عن الإجهاد ويعادل المرونة(الشكل 4). يتم حساب زاوية المرحلة (δ) أو قيمة الظل الخسارة، من الظل العكسي G”/G’. وهو يمثل التوازن بين فقدان الطاقة وتخزينها، وهو أيضا معلمة شائعة لتميز المواد اللزجة (δ = 0 درجة لمواد هوكين صلبة؛ δ = 90 درجة للسائل اللزج؛ δ 45 درجة للسائل اللزج)(الشكل 4)25. الإجهاد العائد الظاهر (σy)في السوائل المنظمة يمثل تغييرا في الحالة التي يمكن ملاحظتها في البيانات الريولوجية من اكتساح الحالة المطرد والضغط الديناميكي يكتسح10. إذا كان الإجهاد الخارجي المطبق أقل من إجهاد الغلة الظاهر ، فإن المادة ستتشوه بشكل مرن. عندما يتجاوز الإجهاد الإجهاد العائد الظاهر (ملحوظ باسم “متوسط الإجهاد” في الشكل 3B)،فإن المواد الانتقال من تشوه مرنة إلى البلاستيك والبدء في التدفق في حالتهالسائلة 35. قياس معامل التخزين (G’) ومعامل الخسارة (G”) في عينة المخاط تحت ظروف الإجهاد المتذبذب (أو الإجهاد) يحدد مقدار التغير في الحالة المادية من سلوك يشبه الجل إلى سلوك يشبه السائل اللزج.

ويرد هنا وصف لأنواع اختبارات الريمتر التي أجريت لرصد البيانات المتعلقة بمعامل التخزين (G)) ومعامل الخسارة (G)واللزوجة الظاهرة (η). ورصدت اختبارات التذبذب الدينامي (عمليات مسح السلالات والاحتلالات الترددية) G’و G” تحت تذبذب مسيطر عليه لهندسة المخروط. حددت اختبارات اكتساح السلالة الديناميكية المنطقة اللزوجية الخطية (LVR) للمخاط من خلال مراقبة الاستجابة المادية الجوهرية(الشكل 4). واستخدمت عمليات مسح السلالات لتحديد سلوك الغلة عند تردد التذبذب المستمر ودرجة الحرارة. ورصدت اختبارات اكتساح التردد الدينامي الاستجابة المادية لزيادة التردد (معدل التشوه) على نطاق ثابت (الإجهاد أو الإجهاد) ودرجة الحرارة. تم الحفاظ على سلالة في المنطقة اللزوجية الخطية (LVR) لاختبارات اكتساح التردد الديناميكي. رصدت اختبارات معدل القص الثابتة اللزوجة الظاهرة (η) تحت دوران ثابت لهندسة المخروط. تعرض مخاط GR لخطوات إجهاد تدريجية وتم رصد اللزوجة الواضحة (η، Pa.s) لمعدل القص المتفاوت (ý، 1/s).

يعامل البروتوكول المعروض في هذه الورقة مخاط GR كمادة معقدة منظمة من اللزوجة غير المعروفة مع نطاق استجابة لزج خطي معين. تم استخراج مخاط السمك من الموارد الطبيعية من الشبوط الفضي خلال رحلة صيد في موقع خور هارت في نهر ميسوري من قبل البروفيسورة ل. باتريشيا هيرنانديز (قسم العلوم البيولوجية، جامعة جورج واشنطن) 1،2،36.  تظهر مجموعة من ال GRs داخل فم الكارب الفضي في الشكل 5A ويتم عرض رسم تخطيطي في الشكل 5B. يظهر GR مقتطع في الشكل 5C.  يتم تقديم استخراج المخاط من GRs من الكارب الفضي كمثال في الرسومات التخطيطية ، الشكل 5D، E. تم إجراء جميع اختبارات الريمتر تحت درجة حرارة ثابتة وخاضعة للرقابة تبلغ 22 ± 0.002 درجة مئوية، ودرجة الحرارة المسجلة في موقع الصيد1و2و36.  تم اختبار كل عينة مخاط ثلاث مرات مع الريمتر ، ويتم تقديم متوسط النتائج جنبا إلى جنب مع أشرطة الخطأ الإحصائية.

Protocol

1. إعداد حلول المخاط من تركيزات مختلفة ملاحظة: يتم إعداد ثلاثة تركيزات من محلول المخاط (400 ملغم/مل، 200 ملغم/مل و100 ملغم/مل بأحجام تقريبية، 1 مل، 1 مل، و2 مل، على التوالي) لهذه التجربة. لحساب كتلة المخاط ، قم بقياس متوسط كتلة القنينات مع (Mwith-mucus ؛ ملغ) وبدون مخا?…

Representative Results

في هذا القسم، نقدم نتائج التجارب على مخاط GR باستخدام مقياس الريمتر الدوراني مع هندسة مخروطية (قطر 40 مم، 1° 0 ’11’) ولوحة بلتيير. ساعدت التجارب في توصيف السلوك غير النيوتوني ، ترقق القص من مخاط GR والإجهاد العائد الواضح الذي يصور انتقال المخاط من مادة تشبه الجل إلى مادة تشبه السوائل. وتنطوي النت?…

Discussion

أحد الأهداف الرئيسية لتطوير هذا البروتوكول هو إثبات أنه مناسب تماما لتوصيف الريولوجي لمخاط GR عندما تتوفر أحجام عينات صغيرة جدا. نحن نعترف بأن هناك حاجة إلى مزيد من العينات من مدرسة من الكارب الفضي لتوصيف الخصائص الريولوجية لمخاط GR بشكل كامل والبيانات المعروضة هنا ليست تعميما عبر جميع سكا…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

يقر المؤلفون بالدعم والتمويل من مركز GW للكيميائيات الحيوية والهندسة الحيوية. نشكر البروفيسورة ل. باتريشيا هيرنانديز من قسم العلوم البيولوجية في جامعة جورج واشنطن لإلهامها التحقيق والتعاون المستمر، وتوفير الخبرة البيولوجية في فسيولوجيا الشبوط الفضي وتوفير عينات المخاط. ونشكر الطلاب، السيد ديفيد بالومبو، والسيدة كارلي كوهين، والسيد إسحاق فينبرغ، والسيد دومينيك بتروسينو، والسيد ألكسيس ريندوس، والسيدة بريسيلا فارغيز، والسيد كارتر تيغن، والسيد راغاف باجور على المساعدة في المختبر، والسيد توماس إيفانز والسيد جيمس توماس من شركة TA Instruments، نيو كاسل، دي على دعمهم في تدريب وصيانة مقياس الريمتر. تم التقاط صور للأرقام 5A،C خلال تشريح قام به البروفيسور ل. باتريشيا هيرنانديز من قسم العلوم البيولوجية في جامعة جورج واشنطن.

Materials

Materials
Kim Wipes VWR 470224-038 To clean Sample from plate
Gloves VWR 89428-750 To prevent contamination of sample
Pipette VWR 89079-974 To transport sample from vial to rheometer
Pipette Tips Thermo Scientific 72830-042 To transport sample from vial to rheometer
Shaker VWR 89032-094 To homogenously mix sample of mucus
Vials VWR 66008-710 Contains measured sample volumes
Weigh Scale Ohaus Scout –SPX Balances To weigh mass of mucus samples
Chemical Reagents
De-Ionized Water (H20) Liquid
Sterile 70% Isopropanol (C3H8O) VWR 89108-162 Liquid
GR Mucus
100 mg/mL concentration, 2mL Viscoelastic Material
400 mg/mL concentration, 1mL Viscoelastic Material
200 mg/mL concentration, 1mL Viscoelastic Material
Software
MATLAB Mathworks R2017a Data analysis, post-processing and graphical representation
Trios TA Instruments v4.5.042498 Rheometer instrument control and analysis software

References

  1. Cohen, K. E., Hernandez, L. P. The complex trophic anatomy of silver carp, Hypophthalmichthys molitrix, highlighting a novel type of epibranchial organ. Journal of Morphology. 279, 1615-1628 (2018).
  2. Cohen, K. E., Hernandez, L. P. Making a master filterer: Ontogeny of specialized filtering plates in silver carp (Hypophthalmichthys molitrix). Journal of Morphology. 279, 925-935 (2018).
  3. Cremer, M., Smitherman, R. Food habits and growth of silver and bighead carp in cages and ponds. Aquaculture. 20 (1), 57-64 (1980).
  4. Battonyai, I., et al. Relationship between gill raker morphology and feeding habits of hybrid bigheaded carps (Hypophthalmichthys spp.). Knowledge and Management of Aquatic Ecosystems. 416, 36 (2015).
  5. Zhou, Q., Xie, P., Xu, J., Ke, Z., Guo, L. Growth and food availability of silver and bighead carps: Evidence from stable isotope and gut content analysis. Aquaculture Research. 40 (14), 1616-1625 (2009).
  6. Freedman, J. A., Butler, S. E., Wahl, D. H. . Impacts of invasive Asian carps on native food webs (Final Report). , (2012).
  7. Nico, L., Fuller, P., Li, J. . Silver carp (Hypophthalmichthys molitrix)-FactSheet. , (2017).
  8. Walleser, L., Howard, D., Sandheinrich, M., Gaikowski, M., Amberg, J. Confocal microscopy as a useful approach to describe gill rakers of Asian species of carp and native filter-feeding fishes of the upper Mississippi River system. Journal of Fish Biology. 85 (5), 1777-1784 (2014).
  9. Nelson, A. Z., Ewoldt, R. H. Design of yield-stress fluids: a rheology-to-structure inverse problem. Soft Matter. 13, 7578-7594 (2017).
  10. Chen, T. Rheological Techniques for Yield Stress Analysis. TA Instruments Applications Note, RH025. , (2020).
  11. Ewoldt, R. H., Johnston, M. T., Caretta, L. M., Spagnolie, S. Experimental challenges of shear rheology: how to avoid bad data. Complex Fluids in Biological Systems. , (2015).
  12. Thornton, D. J., Sheehan, J. K. From Mucins to Mucus: Toward a more coherent understanding of this essential barrier. Proceedings of the American Thoracic Society. 1, 54-61 (2004).
  13. Shepard, K. L. Functions for fish mucus. Reviews in Fish Biology and Fisheries. 4, 401-429 (1994).
  14. Fernández-Alacid, L., et al. Skin mucus metabolites in response to physiological challenges: A valuable non-invasive method to study teleost marine species. Science of the Total Environment. 644, 1323-1335 (2018).
  15. Wagner, C. E., Wheeler, K. M., Ribbeck, K. Mucins and Their Role in Shaping the Functions of Mucus Barriers. Annual Reviews in Cell and Developmental Biology. 34, 189-215 (2018).
  16. Bird, R. B., Armstrong, R. C., Hassager, O. . Dynamics of Polymeric Liquids, Volume 1: Fluid Mechanics. , 1255-1284 (1987).
  17. Mantle, M., Allen, A. Isolation and characterisation of the native glycoprotein from pig small intestinal mucus. Biochemical Journal. 195, 267-275 (1981).
  18. Allen, A., Hutton, D. A., Pearson, J. P., Sellers, L. A., Nugent, J., O’Conner, M. Mucus glycoprotein structure, gel formation and gastrointestinal mucus function. Mucus and Mucosa (Ciba Foundation Symposium). , 137-156 (1984).
  19. Asakawa, M. Histochemical studies of the mucus on the epidermis of eel, Anguillajaponica. Bulletin of Japanese Society of Scientific Fisheries. 36, 83-87 (1970).
  20. Fletcher, T. C., Jones, R., Reid, L. Identification of glycoproteins in goblet cells of epidermis and gill of plaice (Pleuroneces platessa L.), flounder (Platichthys flesus (L.)) and rainbow trout (Salmo gairdneri Richardson). Histochemical Journal. 8, 597-608 (1976).
  21. Silberberg, A. Mucus glycoprotein, its biophysical and gel forming properties. Symposia of the Society for Experimental Biology. 43, 43-64 (1989).
  22. Hills, B. . The Biology of Surfactants. , 408 (1988).
  23. Aubert, H., Brook, A. J., Shephard, K. L. Measurement of the adhesion of a desmid to a substrate. British Phycology Journal. 24, 293-295 (1989).
  24. Sanderson, S. L., Cech, J. J., Patterson, M. R. Fluid dynamics in suspension feeding black fish. Science. 251, 1346-1348 (1991).
  25. Lai, S. K., Wang, Y. Y., Wirtz, D., Hanes, J. Micro- and macrorheology of mucus. Advanced Drug Delivery Reviews. 61 (2), 86-100 (2009).
  26. Chaudhary, G., Ewoldt, R. H., Thiffeault, J. L. Unravelling hagfish slime. Journal of Royal Society Interface. 16 (150), 20180710 (2019).
  27. Downing, S., Salo, W., Spitzer, R., Koch, E. The hagfish slime gland: a model system for studying the biology of mucus. Science. 214, 1143-1145 (1981).
  28. Hwang, S. H., Litt, M., Forsman, W. C. Rheological properties of mucus. Rheologica Acta. 8, 438-448 (1969).
  29. Litt, M. Mucus rheology. Archives of Internal Medicine. 126, 417-423 (1970).
  30. Quarishi, M. S., Jones, N. S., Mason, J. The rheology of nasal mucus: a review. Clinical Otolaryngology. 23, 403-413 (1998).
  31. Nordgård, C. T., Draget, K. I., Seternes, T. Rheology of salmon skin mucus. Annual Transactions – The Nordic Rheology Society. 23, 175-179 (2015).
  32. Fernández-Alacid, L., et al. Comparison between properties of dorsal and ventral skin mucus in Senegalese sole: Response to an acute stress. Aquaculture. 513, 734410 (2019).
  33. Yüce, C., Willenbacher, N. Challenges in Rheological Characterization of Highly Concentrated Suspensions – Case Study for Screen-printing Silver Pastes. Journal of Visualized Experiments. (122), e55377 (2017).
  34. Sultan, S., Mathew, A. P. 3D Printed Porous Cellulose Nanocomposite Hydrogel Scaffolds. J. Vis. Exp. (146), (2019).
  35. Barnes, H. A., Hutton, J. F., Walters, K. . An Introduction to Rheology. , (1989).
  36. USGS Current Conditions for USGS 06910450 Missouri River at Jefferson City, MO. U.S. Geological Survey Available from: https://nwis.waterdata.usgs.gov/usa/nwis/uv/?cb_00010=on&cb_00060=on&cb_00065=on&format=gif_default&site_no=0691045&p09-19&end_date=2018-09-21 (2020)
check_url/61379?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Bulusu, K. V., Racan, S., Plesniak, M. W. Macro-Rheology Characterization of Gill Raker Mucus in the Silver Carp, Hypophthalmichthys molitrix. J. Vis. Exp. (161), e61379, doi:10.3791/61379 (2020).

View Video