銀の鯉、眼圧軟化モリクスにおけるギル・レイカー粘液のマクロ・レオロジー特性

サマリー

このプロトコルは、銀の鯉のギルレーカー(の)上に存在する粘液のレガロジー特性を実行する方法を提示します。粘度、保存および損失モジュライを測定して得られるGR粘液の粘弾性特性は、見かけの収量応力について評価され、GRにおけるフィルタ供給機構を理解する。

要約

銀の鯉 、眼圧動性モリトリクスは、その非常に効率的なフィルター供給機構のために、ミシシッピ川の上流域の自然の水路がはびこる侵襲的なプランクチボラスフィルターフィーダー魚です。ギルレーカー(DR)と呼ばれる特徴的な器官は、多くのそのようなフィルターフィーダーに見られる、数ミクロンの大きさの植物プランクトンのような食品粒子の効率的なろ過を促進する。

GR粘液のレオロジーを調査する動機は、銀の鯉のフィルター供給プロセスを支援する役割を理解したいという私たちの願望に由来します。粘液が豊富な流体は、「厚くて粘着性のある」状態で、食品微粒子の付着を促進し得る。GR膜を通る浸透および輸送は、様々なせん断歪速度を誘発する外部せん断力の作用によって促進される。したがって、粘液の手引きは、魚を供給するフィルターのプール内の銀の鯉の驚異的な競争の性質に重要な手がかりを提供することができます。これに基づいて、GR粘液は、食品粒子に接着機能を提供し、フィルター供給プロセスを支援する輸送手段として作用し得ることを示唆した。

プロトコルの主な目的は、粘液の降伏応力を決定することです, 不可逆塑性変形が構造化された粘弾性材料を介して最初に観察される流れを開始するために必要な最小せん断応力に起因します.従って、GR粘液のレオロジー特性、すなわち、粘度、貯蔵、および損失モジュライは、回転レオメータを用いてその非ニュートン、剪断薄膜性について調べた。

ここで提示されたプロトコルは、ミズーリ川のハートクリークの場所で釣られた銀鯉のギルレーカーから抽出された粘液のレオロジー特性を分析するために使用されます。このプロトコルは、構造粘弾性材料と想定される粘液のレオロジー試験および物質的特性化のための効果的な戦略を開発することを目的としています。

概要

銀の鯉、眼圧性モリトリックスは、プランクチボラスフィルターフィーダーであり、米国のいくつかの自然水路に浸透している侵略的な種です。この種は、最初は藻類の花^1、2、3を制御するために、ミシシッピ川の上流域で導入されました。銀の鯉は非常に有効なフィーダーである。通常、その消耗品の粒子サイズは4〜20μmから約80μm3、4、5の大きな動物プランクトンまで及^ぶ。この種は他の在来魚と競合しており、利用可能な資源^1、2、6を制限することで、ネイティブの水路に甚大な被害を与える可能性があります。したがって、銀の鯉や大きな頭の鯉などの魚を餌にするフィルターは、五大湖^{1、2、6、7、8}

プロトコル

1. 様々な濃度の粘液の調製

注:この実験には、3つの粘液濃度(400mg/mL、200mg/mL、100 mg/mL、おおよその体積、1mL、1mL、2 mL)が用意されています。

1. 粘液の質量を計算するには、(M粘_液との)バイアルの平均質量を測定します。mg)粘液なし(M_バイアル;mg)。その後、粘液を含まない粘液でバイアルの質量を差し引く(M_粘液=M_粘液付き - M_バイアル;mg)。
2. 粘液を脱イオン(DI)水で3濃度(400、200、100、mg/mL)に希釈します。
   1. マイクロピペットを用いて粘液に0.6 mL DI水を加えて、粘液の第1濃度400mg/mLを調製する。
      注:抽出された粘液のおよその体積は1.4 mLであったため、400 mg/mL溶液の総容積は~2 mLになります。
   2. 400 mg/mL 粘液バイアルをシェーカーの上に置き、粘液が適切に均質化され、粘液粒子状凝集が軽減されることを確認します。
   3. 第1濃度粘液の半分の体積をマイクロピペットを用いて新しいバイアルに引き込み、新しいバイアルに1mLのDI水を加え....

結果

このセクションでは、円錐形状(直径40mm、1°0'11')とペルチェプレートを持つ回転式流圧計を用いたGR粘液の実験結果を紹介します。実験は、GR粘液の非ニュートン、せん断間の挙動と、ゲル状物質から流体状の材料への粘液の移行を表す明らかな収量応力を特徴付けるのに役立った。代表的な結果は、低トルク限界と回転式流量計の二次流れ効果の定量的記述を伴う。計測限界と定常および動的歪み率の測定により、GR粘液の粘弾性行動動向と明らかな降伏応力を正確に確認できます。見かけの収率の測定は、GR粘液の不可逆塑性変形に必要な最小応力を観察し、流れを開始する手段を提供した。GR粘液の流動開始傾向は、食品粒子状の密着性および輸送機能に起因する可能性がある。GR粘液の接着および輸送機能は、プロトコル実験におけるレオロジー測定によって知らされた巨視的な物質属性であった。そこで、GR粘液のマクロ・レオロジー特性評価を、このプロトコルで行った。

実験で使用された粘液は、最大3匹の銀の鯉の数個のギルレーカーから取得され^{、血液1、2}の

ディスカッション

このプロトコルを開発する主な目的の1つは、非常に小さなサンプル量が利用可能な場合にGR粘液のレオロジー特性に適していることを確立することです。我々は、GR粘液のレオロジー特性を完全に特徴付けるために銀鯉の群れからのより多くのサンプルが必要であり、ここに提示されるデータは銀鯉の集団全体の一般化ではないことを認める。我々の技術は、少量のサンプルのレオロジー特性と粘液サンプルのより大きなアンサンブルを含む拡張調査との有効性のために正当化される。

プロトコル内の重要なステップは、様々な濃度の粘液溶液の調製、回転式の回転計を用いた測定とデータ取得、および物理的な洞察のためのグラフィカルな表現とデータ分析です。

GR 粘液データに関する物理的な洞察は、 図 3 および 図 4に示すグラフィック表現から引き出され、予想される材料の動作の属性で示されています。ゼロ剪断歪み率粘度_{(η o)}値は、材料分子の.......

材料

この記事で使用された材料の一覧

名前	会社	カタログ番号	コメント
Materials
Kim Wipes	VWR	470224-038	プレートからサンプルをきれいにするため
手袋	VWR	89428-750	サンプルの汚染を防ぐため
ピペット	VWR	89079-974	バイアルからレオメーターにサンプルを輸送するには
ピペットチップ	Thermo Scientific	72830-042	バイアルからレオメータにサンプルを輸送するには
シェーカー	VWR	89032-094	粘液バイアルのサンプルを均一に混合するには
アル	VWR	66008-710	測定されたサンプルボリュームが含まれています
重量計	Ohaus	Scout –	粘液サンプルの質量を秤量するための
<強い>化学試薬
脱イオン水(H20)	-		-液体
滅菌70%イソプロパノール(C3H8O)	VWR	89108-162
<>強いGR粘液
100mg/mL濃度、2mL	-	-	粘弾性材料
400 mg/mL 濃度、1mL	-	-	粘弾性材料
200 mg/mL 濃度、1mL	-	-	粘弾性材料
ソフトウェア
MATLAB	Mathworks	R2017a	データ解析、後処理、グラフ表現
Trios	TA Instruments	v4.5.042498	レオメータ機器制御および分析ソフトウェア

バイSPXバランス液体