시간과 공간에서 온도 변화에 대 한 응답에서 초파리 의 성능을 결정 하는 자동화 된 방법

요약

여기 우리는 자동으로 시간과 공간에 신속 하 고 정확한 온도 변화를 생성 하는 프로그래밍 가능 온도 제어 경기장을 사용 하 여 온도 변화에 초파리 의 운동 성능을 결정 하는 프로토콜을 제시.

초록

온도 종 배포 하 고 작동 하는 방법에 영향을 미치는 유비쿼터스 환경 요소 이다. 초파리 초파리의 다른 종은 그들의 생리 적인 포용 력과 적응성에 따라 온도 변화에 대 한 특정 응답 있다. 초파리 파리 또한 온도 감지 온도 ectotherms에 처리의 신경 기초를 이해 하는 데 기본 되는 시스템을가지고. 선물이 여기 신속 하 고 정확한 온도 변화 온도 변화에 개별 응답을 탐험을 시간적, 공간적 제어를 허용 하는 온도 제어 경기장. 개별 파리는 경기장에 배치 하 고 균일 한 점진적 증가 반응 규범을 결정 하는 온도 또는 공간적으로 분산된 온도 환경 설정을 확인 하려면 동시에 같은 전에 미리 프로그램 된 온도, 노출. 개인 자동으로 추적, 속도 위치 기본 설정의 정량화를 허용 합니다. 이 메서드는 빠르게 다양 한 초파리 의 온도 성능 곡선을 결정 하는 온도 또는 유사한 크기의 다른 곤충 응답 척도를 사용할 수 있습니다. 또한, 그것은 온도 환경과 돌연변이 또는 야생-타입 파리의 반응 척도를 유전자 연구에 대 한 사용할 수 있습니다. 이 메서드는 열 종 분화와 적응, 뿐만 아니라 온도 처리 뒤에 신경 메커니즘의 기초를 밝히기 도울 수 있습니다.

서론

온도 어떻게 유기 체 기능 및¹동작에 영향을 미치는 일정 한 환경 요소 이다. 위도 및 고도에 차이 유기 체 온도^2,3에 대 한 답변에 대 한 진화 선택이 결과에 노출 되는 기후의 유형에 차이 이어질. 유기 체는⁴그들의 특정 환경 성능을 극대화 하는 형태, 생리, 및 행동 적응을 통해 다른 온도에 응답. 예를 들어, 초파리 melanogaster과일 파리에서 다른 지역에서 인구는 다른 온도, 신체 크기, 개발 시간, 장 수, 통치, 환경과 걷는 성능 다른 온도^{2에 ,5,,67}. 다른 근원의 파리 사이 관찰 하는 다양성 유전 변이 및 플라스틱 유전자 식^8,9부분에서 설명 합니다. 마찬가지로, 다른 지역에서 초파리 종 다르게 온도 그라디언트 가....

프로토콜

1입니다. 비행 음식 매체의 준비

1. 수돗물의 1 L 2 L 유리 비 커에 부 어 고 추가 자기 저 어 바. 비등 온도 도달할 때까지 비 커 300 ° C에 자기 뜨거운 접시에 넣어.
2. 500 발/분에 저 어 하 고 다음을 추가: 한 천 10 g, 포도의 30 g, 자당의 15 g, cornmeal의 15 g, 밀 세균의 10 g, 콩 가루 10 g, 당 밀의 30 g 및 활성 건조 효 모 35 g.
3. 때 혼합 foams 적극적으로, 거절 열판 온도 120 ° C를 교 반 하면서.
4. 10 분 후 열판 온도 30 ° C까지 추가 설정 하 고 교 반 혼합 48 ° c에 냉각 될 때까지 계속 비 커의 벽을 건드리지 않고 음식에 직접 온도계를 삽입 하 여 온도 측정 합니다.
5. P-hydroxy-benzoic 산 메 틸 에스테 르의 2 세대 96% 에탄올 10 mL에 녹이 고 1 M 프로 산의 5 mL와 함께 믹스에 추가. 3 분 교 반을 계속 합니다.
6. 핫 플레이트를 끄고 열이 양육 컬렉션 튜브에 음식의 6.5 mL 병으로 식품의 45 mL를 따르고.

2입니다. 파리의 준비

1. 장소 20 남성과 20 여성 비행 음식 매체의 45 m....

결과

3 구리 타일의 온도 개별적으로 프로그래밍 가능한 회로 통해 통제 될 수 있다 (그림 1A) 온도 제어 분야에 의하여 이루어져 있다. 각 구리 타일 프로그래밍 가능한 회로 피드백을 제공 하는 온도 센서를가지고 있습니다. 회로 전원 공급 장치 각 타일의 온도 증가를 활성화 합니다. 수동 열전 요소는 팬에 의해 냉각 방열판 일정 한 냉각을 제공 하는 동안 원하는 온도 유지 하기 위해 일정 난방 요소 역할을 합니다. 온도 변화의 크기는 비 선형 방식으로 프로세스의 속도를 결정합니다. 2 ° C의 증가 필요에 0.1 s, 18 ° C의 증가 필요 합니다 4 s. 프로그래밍 가능한 회로 (그림 1C)에 연결 된 화면 타일의 각 온도 센서에 의해 측정 온도의 사용자를 알려줍니다. 구리 타일 50 ° C (그림 1B 및

토론

여기 우리는 자동된 온도 제어 아레나 (그림 1) 시간과 공간에 정확한 온도 변화를 일으키는 제시. 이 방법을 사용 하면 개별 초파리 의 온도 (그림 2 및 그림 3), 미리 프로그램 된 점진적 증가 뿐만 아니라 동적 온도 전에 비행 분야의 각 도와 열 되었다 노출 다른 온도에 독립적으로 (그림 4 및 그림 5).

온도 제어 분야 난방 과정에 혁신적인 접근 방식을 사용합니다. 전통적인 방법에서 사용 하는 열전 Peltier 난방 요소 타일에 온도 변화를 생성 하는 대신 온도 제어 분야를 사용 하 여 현재 구리 질량 구리 타일을 따뜻하게 하 고 파리는 상단에 배치 됩니다.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
Arduino Due	Arduino	A000062	소프트웨어 RUG
전자 보드	Ruijsink Dynamic Engineering	FF-Main-02-2014
전원 공급 장치 부스트	XP-Power 48. V 65 W	ECS65US48	53 볼트로 설정
전원 공급 장치 타일 난방	XP-전원 15. V 80 W	VFT80US15
전원 공급 장치 냉각	XP-전원 15. V 130 W	ECS130U515
펠티에 요소	Marlow Industries	RC12-4	2원소, 제어 DC 피드
방열판	Fisher Technik	LA 9/150-230V	진동용으로 디커플링
온도 센서	측정 전문 분야		MCD_10K3MCD1 마이크로 서미스터 프로브
구리 블록/타일	Ruijsink Dynamic Engineering	FF-CB-01-2014
알루미늄 링	Ruijsink Dynamic Engineering	FF-RoF-02-2015
Tesa 4104 흰색 테이프 25 x 66 mm	RS 구성 요소	111-2300	백색 전도성 테이프
빨간색 LED	럭키 Ligt	ll-583vc2c-v1-4da	625nm, 20mAmp 및 6V 사이의 파장
따뜻한 흰색 LED 스트립	Ledstripkoning	HQ-3528-SMD	미터당 60 개의 LED
스위치 전원 공급 장치	일반	T-36-12
Logitech c920	Logitech Europe SA	PN960-001055
QuickTime 플레이어	Apple 컴퓨터		녹음 프로그램
추적 분석 소프트웨어	R		패키지 : pacman
추적 분석 소프트웨어	MATLAB
Thermal Imaging	FLIR T400sc
그래프 및 통계 소프트웨어	그래프 패드 프리즘
시그마	코트 시그마 - 알드리치	SL2-100ML	실리콘 화제
플라이 사육 병	Flystuff	32-130	6oz 초파리 스톡 병
Flypad	Flystuff	59-114
플라이 사육 바이알	Dominique Dutscher	789008	초파리 튜브 좁은 25x95mm
인큐베이터	Sanyo	MIR-154
마그네틱 핫 플레이트	Heidolph	505-20000-00	MR Hei-Standard
한천	칼딕 성분 B.V. (영어)	010001.26.0
포도	게존드& 웰	1019155	덱스트로스/드루이벤수이커
설탕 반	길스		과립 설탕
옥수수 가루	플라이스터프	62-100
밀 배아	Gezond& 웰	1017683
콩	플라이스터프	62-115
당밀	플라이스터프	62-117
활성 건조 효모	레드 스타
Tegosept	플라이스터프	20-258	100%

당 가루