Serie de sistemas de determinación de la respiración de microporos

Estudio de organismos microscópicos

Si está estudiando la tasa de consumo de oxígeno de organismos diminutos como huevos / embriones / larvas, copépodos o pulgas de agua en peces o invertebrados, puede considerar un sistema cerrado de medición de respiración de microporos de 24 agujeros.

Sistema de determinación de la respiración de microporos

Sistema de microplacas

（Fondos básicos24通道/ 80Ligero aumento, escalable(...)

Resumen

El sistema de medición de respiración de animales pequeños de microporos es un equipo automatizado de detección metabólica respiratoria de alto rendimiento creado especialmente para microorganismos y microorganismos pequeños. utiliza tecnología de detección de oxígeno fluorescente no invasiva para monitorear el consumo / producción de oxígeno de muestras selladas en microporos en tiempo real y capturar con precisión señales de succión débiles.

Este sistema de determinación de la respiración de microporos es fácil de operar y de alto flujo, y puede determinar la tasa de respiración individual de organismos acuáticos, terrestres y microorganismos en miniatura en un rango de temperatura más amplio (5 - 40 grados celsius). Después de cargar todo el sistema en una caja de transporte dura estándar, es fácil de transportar y se puede enviar a estaciones de trabajo de campo remotas y otros lugares. El sistema apoya la detección ambiental múltiple de agua, aire / gas, y los 24 canales básicos se pueden ampliar a 240 canales, que son ampliamente utilizados en biología acuática, microbiología, toxicología ambiental, fisiología vegetal y otros campos de Investigación.

Objeto de investigación

Objetos aplicables a la investigación metabólica a microescala:

· Microorganismos acuáticos: pez cebra / embrión de pez medaka verde / larva, huevos de Xenopus Africana y renacuajos, pulgas de agua, copépodos, etc.

· Microorganismos terrestres: mosquitos / garrapatas, arañas, Pupas de artrópodos, moscas de la fruta de vientre negro y otras moscas de la fruta, larvas de mosquitos oscilantes terrestres, etc.

· Microorganismos / monocitos: bacterias, algas, levaduras, protozoos, suspensiones celulares

· Muestras de plantas: todo tipo de semillas de plantas (arabidopsis thaliana / arroz / trigo / maíz), tejidos vegetales in vitro

· Otros: tejidos / órganos animales aislados, oocistos

La tasa de consumo de oxígeno (o generación de oxígeno) de casi todos los organismos se puede determinar por este sistema siempre que se pueda colocar en el agujero de la placa microporosa de vidrio.

Características del producto

ü Pruebas no destructivas no invasivas:El sensor óptico de oxígeno fluorescente, sin contacto con la muestra, puede monitorear continuamente durante mucho tiempo sin destruir la actividad biológica.

ü Expansión flexible de alto rendimiento:El modelo básico se combina con una placa microporosa de vidrio de 24 agujeros, y una sola computadora puede conectar hasta 10 lectores de placa de 24 agujeros para lograr una detección de alto rendimiento; Disponible en varios volúmenes de poros opcionales: 80, 200, 500, 940 y 1700 μl

ü Medición estable de alta precisión:La detección en tiempo real del contenido de oxígeno disuelto en cada agujero hermético (método de respiración cerrado) puede determinar la tasa de consumo o generación de oxígeno en la fase de agua o gas, el tiempo de respuesta del sensor es inferior a 30 s, la cantidad de deriva es inferior al 1% de saturación de aire / semana, y capta con precisión señales metabólicas débiles.

ü Automatizar todo el proceso de operación:Microsp adaptado al sistema Windows 11 ™ Software especial, fácil de operar, soporte para registro, estadísticas y análisis de datos

ü Adaptación ambiental multiescenario:El diseño es compacto, se puede usar en una incubadora / baño de agua o en una mesa de agitación, soporta el control de temperatura de 5 a 45 grados celsius, y todo el conjunto se puede transportar portátil a la estación de campo.

ü Bajo costo de consumibles:El sensor óptico de oxígeno disuelto se puede reutilizar y realizar experimentos después de varias calibraciones; Las microporos de vidrio de borosilicato se pueden reutilizar.

Composición del sistema

n Hardware central

· 24 Lectores de microporos de canal (incluidos desviadores, adaptadores de energía)

· MicroResp™ V1Software (incluido el cifrado autorizado)

· Placa microporosa de vidrio borosilicato de 24 agujeros (opcional con especificaciones múltiples)

El sistema central de microporos está equipado de serie con una microporosa de vidrio borosilicato. las microporos que proporcionan las siguientes cinco especificaciones son compatibles con el mismo lector estándar del sistema. solo se necesita un sistema de microporos para reemplazar las microporos de diferentes volúmenes de poros, lo que facilita el estudio de organismos de diferentes tamaños y especies.

Los parámetros de diámetro interior y profundidad de cada especificación se muestran en la siguiente tabla.:

n Sellado y accesorios auxiliares

· Dispositivo de guía de placa microporosa (alineación precisa)

· Almohadilla de silicona, bloque de compresión (para lograr un sellado hermético)

· Película de sellado hermética y autoadhesiva, rodillo de sellado (sellado auxiliar)

n Protección portátil

· Caja de transporte dura (almacenamiento de todo el equipo y transporte portátil)

Adquisición de datos de oxígeno en tiempo real

· A través de microsp ™ Un sistema de medición de la respiración de microporos que calcula y analiza en tiempo real la tasa metabólica de pulgas de agua, moscas de la fruta, mosquitos, peces cebra y otros modelos o microorganismos. MicroResp ™ Responsable de recopilar datos de oxígeno del lector de microporos y calcular automáticamente los datos mo2 / VO2 de cada agujero en la placa de vidrio.

El contenido real de oxígeno de cada agujero se muestra en una vista numérica o se presenta en forma independiente en un mapa de datos personalizable.

· Para obtener una visión general más completa, se pueden monitorear todas las trayectorias de datos en el mapa combinado en tiempo real y marcar las operaciones de procesamiento aplicadas. Los mapas de datos durante cada experimento se pueden exportar rápidamente a imágenes o archivos de microsoft, lo que facilita la exhibición de resultados antes del análisis de datos.

· MicroResp ™ No solo se puede monitorear el consumo de oxígeno en cada agujero, sino también la generación de oxígeno. Cambiar el modo de medición entre el cuerpo de agua (incluido el agua dulce y salada) y el aire es fácil de operar, como encender el interruptor.

Parámetros técnicos

Área de aplicación

1. Fisiología vegetal: detección del metabolismo respiratorio de la germinación de semillas, estudio de la respuesta al estrés vegetal

2. Biología acuática: detección de la tasa de consumo de oxígeno de los organismos acuáticos y estudio de las leyes metabólicas del desarrollo embrionario

3. Microbiología: detección de la actividad respiratoria microbiana, evaluación de la eficacia de los inhibidores metabólicos

4. Toxicología ambiental: efectos de los contaminantes en el metabolismo biológico, pruebas biológicas de la calidad del agua

5. Selección de medicamentos: selección de los efectos metabólicos de los medicamentos de alto rendimiento en los organismos microscópicos

6. Investigación ecológica: detección biombólica in situ en el campo, investigación sobre mecanismos de Adaptación biológica polar

Operación experimental simple

n Colocar una o más criaturas experimentales en cada agujero de vidrio hermético de 80 - 1700 litros puede ser operado generalmente con una pipeta, una espátula o un tubo de succión (al manipular artrópodos fáciles de escapar);

n Se aplica una película de sellado de poliéster hermética, transparente y autoadhesiva a la superficie de la placa microporosa de vidrio para sellar cada agujero.El material de vidrio es herméticoY los microporos de plástico ordinarios se convertirán en "depósitos" o "fuentes de liberación" de oxígeno de acuerdo con la presión parcial de oxígeno de la muestra, afectando los resultados de las pruebas;

n La placa microporosa de vidrio sellada se coloca en el lector a través de una guía de posicionamiento, alineando con precisión los 24 puntos de detección de oxígeno disuelto con las 24 fuentes de Luz LED azules y los receptores de luz del lector. El lector, la Guía de posicionamiento y la placa microporosa se pueden colocar fácilmente en la incubadora o directamente en la Cámara de temperatura constante para lograr el control de temperatura de la placa microporosa de vidrio.

OpcionalEsquema de control de temperatura

n Opcional con baño de agua de circulación de acrílico para lograr el control de temperatura, coloque el baño de agua en el lector y coloque la placa microporosa de vidrio sellada en el baño de agua. Una sola placa microporosa de vidrio se fija en su lugar, concentrando 24 puntos de sensores de oxígeno directamente en 24 fuentes de Luz LED para obtener la mejor intensidad de señal. El puerto del baño de agua se utiliza para congelar / calentar el flujo de agua en una placa microporosa de vidrio sumergido, es decir, se puede medir la tasa de respiración acuática a cualquier temperatura ambiente o durante la calibración.

n Reemplazar la sonda de temperatura de los instrumentos witrox 1 y witrox 4, con un cable blindado de 5 m de largo. El sensor PT 1000 tiene una tolerancia de 1 / 3 del sensor de clase B y tiene una alta precisión de + / 0,15 ° c.

Tratamiento de estratificación de oxígeno disuelto

En el caso de organismos no motorizados en fase acuática (como embriones, pólipos, anémonas o microorganismos), se puede utilizar un sacudidor orbital para reducir el riesgo de estratificación de oxígeno disuelto en los poros.

Limpieza de sensores y microporos

Cada agujero de detección está equipado con un punto de detección de oxígeno disuelto reutilizable no invasivo, que utiliza el método de enfriamiento por fluorescencia dinámica para detectar el oxígeno disuelto. Después del experimento, las microporos se pueden limpiar rápidamente con agua jabonosa suave y agua desionizada, y también se pueden esterilizar con etanol o lejía suave, lo que facilita la reutilización de experimentos posteriores.

Diseño compacto y transporte conveniente

Este sistema ocupa muy poco espacio de laboratorio cuando se utiliza, solo necesita una toma de corriente de pared para suministrar energía y pasar porUSBLa interfaz está conectada a la computadora del sistema windows. Después de cargar en cajas de transporte duras estándar, todo el sistema se puede transportar de manera segura a varios lugares, incluidas zonas remotas.

Referencia del caso de aplicación

El equipo de investigación llevó este sistema de microplaca a la Antártida para estudiar las características metabólicas de las larvas de mosquitos sacudidos terrestres.

Para comprender mejor cómo se adaptan los insectosAmbiental, un equipo de investigadores ha estado estudiando mosquitos antárticos. El equipo está dirigido por Nicholas Teets (profesor asociado de la Universidad de kentucky) e incluye a Jack Devlin (estudiante de doctorado de la Universidad de kentucky), cleverlson de Sousa Lima (estudiante de doctorado de la Universidad de kentucky), Yuta kawarasaki (profesor asociado de la Universidad Gustavus adolophus), JD Gantz (profesor asistente de la Universidad hendrix) y Vitor pavinato (postdoctoral de la Universidad de kentucky). Investigadores de la Universidad Estatal de Ohio están estudiando este par de insectos.Los mecanismos moleculares y fisiológicos detrás de la tolerancia al estrés y cómo sobrevive en malas condiciones antárticas. Como parte del estudio, el equipo completó recientemente una temporada de visitas de campo en la península antártica, donde recogen insectos terrestres de varias islas y realizan experimentos fisiológicos a bordo de barcos de investigación y estaciones de Investigación. Uno de los principales intereses del equipo de investigación es cómo estos insectos responden a los desafíos energéticos que plantea el estrés.

Cleverson Lima usa microsp ™ Sistema de medición de respiración de microporos de software. La placa de vidrio de microporos se coloca en el baño de agua acrílica (cerca de la mano izquierda de cleverson), y el baño de reciclaje proporciona un flujo de agua de 10 ° C a través del baño de agua para mantener la temperatura estable.

Uso de Loligo ® El sistema de medición de respiración de microporos de systems, el equipo capaz de medir el consumo de oxígeno en tiempo real de una sola larva de mosquitos terrestres bajo diversas presiones ambientales, datos que el equipo no pudo obtener en proyectos pasados. Su nueva herramienta, el sistema de respiración microporosa, permite así a los investigadores medir la tasa metabólica en tiempo real, proporcionando datos clave sobre cómo los insectos se ven afectados por diferentes fuentes de presión.

MicroResp ™ v1.1， El software propio del sistema de microporos, que admite cálculos mo2 en tiempo real y marcas de tiempo, se utiliza para la medición de aire / gas y agua.

Jack devlin, miembro del equipo, está interesado en el impacto potencial de la contaminación por microplásticos en la antártida. También utilizó un sistema de medición de respiración de microporos para estudiar si la exposición a microplásticos puede causar cambios en la tasa metabólica. Los resultados de estos estudios son esenciales para comprender el posible impacto de la contaminación por microplásticos en los ecosistemas vulnerables del continente africano.

MicroResp ™ El ejemplo de datos es el mo2 y el mapa de datos de oxígeno y tiempo creado por Jack Devlin para cada agujero de placa de vidrio separado que contiene las larvas de mosquitos terrestres antárticos. El negro es el blanco, el gris es el Grupo de control y el azul es el insecto expuesto a altas concentraciones de microplásticos. Mantenga el nivel de humedad agregando un filtro húmedo a cada pozo.

El equipo también comparó la tolerancia y el genoma del insecto belga en la Antártida con varios parientes cercanos para determinar los mecanismos clave por los que este insecto prospera en la antártida. El estudio permite comprender mejor cómo los insectos se adaptan a su entorno y ofrecer ideas sobre la capacidad de adaptación de las especies frente a entornos cambiantes.

Documentos de revisión por pares publicados con este sistema

Las siguientes son algunas de las partes publicadas que citan este sistema de determinación de la respiración de microporos:

1. Efectos de la temperatura sobre la tasa metabólica durante la metamorfosis en la abeja cortadora de hojas de alfalfaEfectos de la temperatura en la tasa metabólica de las abejas de corte de alfalfa en la etapa de desarrollo

Kayla N. Earls, Jacob B. Campbell, Joseph P. Rinehart, Kendra J. Greenlee (2023)Biología AbiertaEnlace al artículo

2. Efectos del aumento del CO2 en la tasa metabólica y la manipulación de residuos nitrógenos en las primeras etapas de vida del atún de aleta amarilla (Thunnus albacares) Efectos de las altas concentraciones de dióxido de carbono en la tasa metabólica y el metabolismo de los residuos que contienen nitrógeno en las primeras etapas de la historia de vida del atún rojo

Rachael M. Heuer, Yadong Wang, Christina Pasparakis, Wenlong Zhang, Vernon Scholey, Daniel Margulies, Martin Grosell (2023),Bioquímica Comparativa y Fisiología Parte A: Fisiología Molecular e IntegrativaEnlace al artículo

3. La manipulación química de la función mitocondrial afecta al metabolismo de los carotenoides rojos en un copépodo marino (Tigriopus californicus) Efectos de la regulación química de la función mitocondrial en el metabolismo de los carotenoides rojos en los copépodos marinos (pulga de agua manchada de tigre californiano)

Matthew J. Powers, James A. Baty, Alexis M. Dinga, James H. Mao, Geoffrey E. Hill (2022),Revista de Biología Experimental.Enlace al artículo

4. Las respuestas metabólicas al petróleo crudo durante las primeras etapas de vida revelan ventanas críticas de desarrollo en el pez cebra (Danio rerio) La respuesta metabólica a la exposición al crudo revela un período de ventana clave para el desarrollo temprano del pez cebra

Karem N. Vázquez Roman, Warren W. Burggren (2022), Bioquímica Comparativa y Fisiología Parte C: Toxicología y Farmacología.Enlace al artículo

5. Efectos de la exposición a las colas marinas en el desarrollo, el crecimiento y la acumulación de lípidos en Calanus finmarchicusEfectos de la exposición a escoria marina en el desarrollo, crecimiento y acumulación de lípidos de las pulgas de agua del Ártico

Linn H. Svendheim, Tjalling Jager, Pål A. Olsvik, Ida Beathe Øverjordet, Tomasz M. Ciesielski, Trond Nordtug, Torstein Kristensen, Bjørn Henrik Hansen, Bjarne Kvæstad, Dag Altin, Julia Farkas (2021).Enlace al artículo

6. La fracción soluble en agua del petróleo crudo afecta a la variabilidad y tiene efectos transgeneracionales en Daphnia magna.Efectos de los componentes solubles en agua del petróleo crudo en la variabilidad y el efecto intergeneracional de Daphnia magna

Mikko Nikinmaa, Emilie Suominen, Katja Anttila (2019), Toxicología acuática.

Enlace al artículo

7. Variación genética en la tasa metabólica y correlaciones con otros componentes del presupuesto energético y historia de vida en Daphnia magnaVariación genética de la tasa metabólica de Daphnia magna y su correlación con otros componentes del presupuesto energético y características de la historia de vida

Sigurd Einum, Erlend I. F. Fossen, Victor Parry y Christophe Pélabon (2019), Biología evolutiva.Enlace al artículo

8. Evaluación ecotoxicológica de las aguas residuales tratadas por el nuevo proceso solar cloro-fotofenton para el riego sostenible de cultivosNuevo cloro solar-Evaluación ecotoxicológica de las aguas residuales tratadas por el proceso de raffinton para el riego agrícola sostenible

Belachqer-El Attar, S.; Taborelli, P.; Soriano-Molina, P; Roslev, P.; Pérez, J.A. Sánchez (2026), Revista de Gestión Ambiental.

Serie de sistemas de determinación de la respiración de microporos

Origen: loligo, Dinamarca