Série de sistemas de medição respiratória de placas microporosas

Pesquisa de pequenos organismos

Se você estiver estudando a taxa de consumo de oxigênio de ovos / embriões / larvas de peixes ou invertebrados, ampudos ou organismos microscópicos como pulgas aquáticas, considere um sistema de medição respiratória de placas microporosas fechadas de 24 buracos.

Sistema de medição respiratória de placas microporosas

Sistema de microplacas

（Capítulo principal24通道/ 80MicrolitrosExtensível）

Visão geral

O sistema de medição respiratória de pequenos animais de placa de microporos é projetado para microorganismos e micróbios, equipamento de detecção metabólica respiratória de alto fluxo e automatizado, com tecnologia de detecção de oxigênio fluorescente não invasiva, que pode monitorar em tempo real o consumo / produção de oxigênio de amostras dentro de microporos selados e capturar com precisão sinais respiratórios fracos.

Este sistema de medição de respiração de placa microporosa é fácil de operar e de alto fluxo, permitindo medir a taxa de respiração individual de microorganismos aquáticos, terrestres e micróbios em uma ampla gama de temperaturas (5-40 ℃). O sistema completo é carregado em caixas de transporte rígidas padrão e é fácil de transportar e pode ser enviado para locais remotos, como estações de trabalho de campo. O sistema suporta a detecção multiambiental de água, ar / gás, os 24 canais básicos podem ser expandidos para 240 canais, amplamente utilizados em áreas de pesquisa como biologia aquática, microbiologia, toxicologia ambiental e fisiologia de plantas.

Pesquisa

Objetos aplicáveis a estudos metabólicos em microescala:

• Microorganismos aquáticos: embriões/larvas de peixe zebra/trunca, ovos de sapo africano e garbanhos, pulgas aquáticas, ampudos, etc.

• Microorganismos terrestres: mosquitos / carrapatos, aranhas, pupas de artróbios, moscas de frutas como moscas de barriga negra, larvas de mosquitos agitadores terrestres, etc.

• Microbióticos/unicelulares: bactérias, algas, leveduras, protóticos, suspensões celulares

• Amostras de plantas: sementes de plantas de vários tipos (mostarda/arroz/trigo/milho), tecidos vegetais isolados

• Outros: tecidos/órgãos animais isolados, folículos

Desde que possa ser colocado dentro dos orifícios da placa microporosa de vidro, a taxa de consumo de oxigênio (ou geração de oxigênio) de quase todos os organismos pode ser determinada por meio deste sistema.

Características do produto

ü Detecção não invasiva:Sensor óptico de oxigênio fluorescente, sem contato com amostras, pode ser monitorado continuamente por longos períodos de tempo, sem perturbar a atividade biológica.

ü Ampliação flexível de alto fluxo:O modelo de base é equipado com uma placa de microporos de vidro de 24 buracos, e um único computador pode expandir a conexão de até 10 leitores de placas de 24 buracos para a detecção de alto fluxo; Vários volumes de orifício disponíveis: 80, 200, 500, 940 e 1700 μL

ü Medição estável de alta precisão:Detecção em tempo real do teor de oxigênio dissolvido dentro de cada orifício gasoso (respiração fechada) para medir a taxa de consumo ou geração de oxigênio na fase aquática ou gasosa, tempo de resposta do sensor <30s, quantidade de deriva <1% de saturação de ar / semana e captura precisa de sinais metabólicos fracos.

ü Automação de todo o processo:MicroResp para o Windows 11 ™ Software dedicado para fácil operação, suporte ao registro de dados, estatísticas e análises

ü Adaptação a ambientes multicenários:Compacto para uso dentro de uma caixa de cultivo/banho de água ou em uma mesa de agitação, suporta temperaturas controladas de 5 a 45°C e o conjunto completo pode ser transportado para locais em campo.

ü Baixos custos de consumíveis:Sensores ópticos de oxigênio podem ser reutilizados e podem ser calibrados várias vezes; As placas de vidro de borosílico podem ser reutilizadas.

Composição do sistema

n Hardware principal

· 24 Leitor de placas microporosas de canal (com divisor, adaptador de alimentação)

· O MicroResp™ V1Software (com criptografia autorizada)

· Placa microporosa de vidro borosilicato de 24 poços (multi-especificação opcional)

O sistema de placas de microporos do núcleo é equipado com uma placa de microporos de vidro de borosilício, oferecendo as seguintes cinco especificações de placas de microporos podem ser compatíveis com o mesmo leitor padrão do sistema, apenas um sistema de placas de microporos, pode substituir placas de microporos de diferentes volumes de poros, para estudar diferentes tamanhos corporais e espécies diferentes de organismos.

Os parâmetros de diâmetro interno e profundidade de cada especificação são mostrados na tabela abaixo：

n vedação e acessórios auxiliares

· Dispositivo de orientação de placas microporosas (posicionamento preciso)

· Almofadas de silicone, blocos de compressão (para vedação a ar)

· Película de vedação autoadesiva, roda de vedação (vedação auxiliar)

n Proteção portátil

· Caixa de transporte rígida (equipamento completo e transporte portátil)

Obter dados de oxigênio em tempo real

· pela MicroResp ™ Sistema de medição respiratória de placas microporosas para calcular e analisar em tempo real as taxas metabólicas de pulgas aquáticas, moscas da fruta, mosquitos, peixes zebras e outros modelos ou microorganismos. MicroResp ™ Responsável pela coleta de dados de oxigênio do leitor de placas microporosas e pelo cálculo automático dos dados MO2/VO2 de cada buraco na placa de vidro.

O teor real de oxigênio de cada buraco é exibido em uma visualização numérica ou de forma independente em um gráfico de dados personalizável

· Para obter uma visão mais abrangente, todas as trajetórias de dados podem ser monitoradas em um gráfico de combinação em tempo real e as operações de processamento aplicadas podem ser marcadas. Os gráficos de dados de cada experimento podem ser exportados rapidamente como imagens ou arquivos de Excel para facilitar a apresentação dos resultados antes da análise dos dados

· MicroResp ™ Não só o consumo de oxigênio em cada poço é monitorado, mas também a geração de oxigênio. Alternar o modo de medição no corpo de água (incluindo água doce e salgada) e no ar é fácil de operar, como um interruptor de discagem.

Parâmetros técnicos

Área de aplicação

1. Fisiologia das plantas: teste metabólico respiratório da germinação das sementes, estudo da resposta à força das plantas

2. Biologia aquática: detecção do consumo de oxigênio biológico aquático, estudo das leis metabólicas do desenvolvimento embrionário

3. Microbiologia: Detecção da atividade respiratória microbiana, avaliação dos efeitos dos inibidores metabólicos

4. Toxicologia ambiental: efeitos dos poluentes no metabolismo biológico, biodetecção da qualidade da água

5. Triagem de drogas: triagem dos efeitos metabólicos de drogas de alto fluxo em microorganismos

6. Pesquisa ecológica: teste biometabólico em campo, pesquisa sobre mecanismos de adaptação biológica polar

Operação experimental simples

n Colocar um ou mais organismos experimentais dentro de um orifício de vidro estanco de 80-1700 microlitros cada, geralmente operando com uma pipeta, um raspador ou um tubo de aspiração (quando se trata de artróbios facilmente fugíveis);

n A membrana de vedação de poliéster impermeável, transparente e autoadesiva é montada na superfície da placa microporosa de vidro para selar os orifícios.O material de vidro é impermeávelEnquanto a placa de microporo de plástico comum se tornará um "depósito" ou "fonte de liberação" de oxigênio de acordo com a pressão parcial de oxigênio da amostra, afetando os resultados do teste;

n A placa microporosa de vidro selada é colocada no leitor, posicionando o guia para alinhar com precisão os 24 pontos de sensor de oxigênio dissolvido com as 24 fontes de luz LED azuis e os receptores de luz do leitor. O leitor, o guia de posicionamento e a placa de microporos podem ser facilmente colocados na caixa de cultivo ou diretamente na câmara de termostato para o controle da temperatura da placa de microporos de vidro.

OpcionalSistema de controle de temperatura

n O banheiro de água circulante acrílico pode ser opcionalmente equipado para o controle de temperatura, colocando o banheiro no leitor e colocando a placa microporosa de vidro selada no banheiro. Uma única placa de microporo de vidro é fixada no local apropriado, concentrando 24 pontos de sensores de oxigênio diretamente em 24 fontes de luz LED para obter a melhor intensidade de sinal. As portas do banho de água são usadas para medir a respiração aquática a qualquer temperatura ambiente ou durante a calibração através do fluxo de água congelada / aquecida em placas microporosas de vidro imersas.

n Substitua a sonda de temperatura dos instrumentos Witrox 1 e Witrox 4 com um cabo blindado de 5 metros de comprimento. O sensor PT 1000 possui uma tolerância de 1/3 da classe B e uma alta precisão de +/0,15°C.

Tratamento estratificado de oxigênio anti-solúvel

Para organismos não móveis na fase aquática (por exemplo, embriões, hidras, anemas ou micróbios), o uso de um leito orbital pode reduzir o risco de estratificação de oxigênio dissolvido no poço.

Limpeza de sensores e placas microporosas

Cada buraco de detecção é equipado com um ponto de detecção de oxigênio dissolvido não invasivo e reutilizável que detecta oxigênio dissolvido com fluorescência dinâmica. Após o experimento, a placa microporosa pode ser limpa rapidamente com água suave de sabão e água deionizada, ou pode ser esterilizada com etanol ou branqueador suave para facilitar a reutilização em experimentos posteriores.

Design compacto e transporte fácil

Este sistema ocupa um espaço mínimo no laboratório quando usado e requer apenas uma tomada de energia de paredeUSBA interface está conectada a um computador com sistema Windows. O sistema completo é carregado em caixas rígidas padrão e pode ser transportado com segurança para vários locais, incluindo áreas remotas.

Caso de aplicação

A equipe levou este sistema de placas microporosas para a Antártida para estudar as características metabólicas das larvas de mosquitos tremedores terrestres

Para entender melhor como os insetos se adaptamAmbientalmente, um grupo de pesquisadores tem estudado as vermes antárticas. A equipe foi liderada por Nicholas Teets (professor associado da Universidade de Kentucky), incluindo Jack Devlin (estudante de doutorado da Universidade de Kentucky), Cleverson de Sousa Lima (estudante de doutorado da Universidade de Kentucky), Yuta Kawarasaki (professor associado do Gustavus Adolophus College), JD Gantz (professor assistente do Hendrix College) e Vitror Pavinato (pós-doutorado da Universidade de Kentucky). Pesquisadores da Universidade Estadual de Ohio estão estudando este par de insetos.Os mecanismos moleculares e fisiológicos por trás da tolerância ao estresse e como ele sobrevive às duras condições antárticas. Como parte do estudo, a equipe concluiu recentemente uma temporada de expedições de campo na península antártica, onde coletaram insetos terrestres de várias ilhas e realizaram experimentos fisiológicos a bordo de navios de pesquisa e estações de pesquisa. Um dos principais interesses da equipe é como esses insetos lidam com o desafio energético do estresse.

Cleverson Lima com MicroResp ™ Software para o sistema de medição respiratória de placas microporosas. As placas de vidro microporosas são colocadas dentro de uma banheira acrílica (perto da mão esquerda de Cleverson) e a banheira de reciclagem fornece um fluxo de água de 10 ° C através da banheira para manter a temperatura estável.

Utilização do Loligo ® O sistema de medição respiratória de placas microporosas da Systems, que permitiu à equipe medir o consumo de oxigênio em tempo real de uma única larva terrestre sob uma variedade de pressões ambientais, é algo que a equipe não tinha acesso em projetos anteriores. Sua nova ferramenta, o sistema de medição respiratória de placas microporosas, permitiu aos pesquisadores medir a taxa metabólica em tempo real, fornecendo dados críticos sobre como os insetos são afetados por diferentes fontes de estresse.

MicroResp ™ v1.1， O sistema de placas microporosas vem com software que suporta cálculos mo2 em tempo real e com carimbo de tempo para medições de ar / gás e água.

O membro da equipe, Jack Devlin, está interessado no potencial impacto da poluição por microplásticos na Antártida. Ele também usou um sistema de medição respiratória de placas microporosas para estudar se a exposição a microplásticos pode causar mudanças na taxa metabólica. Essas descobertas são essenciais para entender o potencial impacto da poluição por microplásticos nos ecossistemas frágeis do continente.

MicroResp ™ Exemplo de dados MO2 e oxigênio e gráfico de dados de tempo criado por Jack Devlin para cada buraco de placa de vidro separado que contém larvas de larvas terrestres antárticas. O preto é em branco, o cinzento é o grupo de controle e o azul é os insetos expostos a altas concentrações de microplásticos. Mantenha o nível de umidade adicionando uma folha de papel de filtro úmido em cada poço.

A equipe também comparou a tolerância e o genoma dos insetos belgas da Antártida com vários parentes próximos para identificar os mecanismos-chave para que esse inseto prosperasse na Antártida. Este estudo pode dar uma melhor compreensão de como os insetos se adaptam ao ambiente e fornecer insights sobre a capacidade de adaptação das espécies a ambientes em constante mudança.

Artigos de avaliação por pares publicados usando este sistema

A seguir estão partes de artigos publicados que citam este sistema de medição respiratória de placa microporosa:

1. Efeitos da temperatura sobre a taxa metabólica durante a metamorfose na abelha cortadora de folhas de alfalfaEfeito da temperatura na taxa metabólica das abelhas no estágio de desenvolvimento

Kayla N. Earls, Jacob B. Campbell, Joseph P. Rinehart, Kendra J. Greenlee (2023)Biologia AbertaLink para o artigo

2. Efeitos do aumento do CO2 na taxa metabólica e na manipulação de resíduos nitrogênicos nos estágios iniciais da vida do atum amarelo (Thunnus albacares) Efeitos de altas concentrações de dióxido de carbono na taxa metabólica do atum no início da história de vida e no metabolismo de resíduos nitrogênicos

Rachael M. Heuer, Yadong Wang, Christina Pasparakis, Wenlong Zhang, Vernon Scholey, Daniel Margulies, Martin Grosell (2023),Bioquímica Comparativa e Fisiologia Parte A: Fisiologia Molecular e IntegrativaLink para o artigo

3. Manipulação química da função mitocondrial afeta o metabolismo dos carotenóides vermelhos em um copepóde marinho (Tigriopus californicus) Efeitos da regulação química da função mitocondrial sobre o metabolismo dos carotenóides vermelhos dos reptiles marinhos

Matthew J. Powers, James A. Baty, Alexis M. Dinga, James H. Mao, Geoffrey E. Hill (2022),Jornal de Biologia Experimental.Link para o artigo

4. Respostas metabólicas ao petróleo bruto durante as primeiras etapas da vida revelam janelas críticas de desenvolvimento no peixe zebra (Danio rerio) Resposta metabólica à exposição ao petróleo bruto revela um período crítico para o desenvolvimento precoce do peixe zebra

Karem N. Vazquez Roman, Warren W. Burggren (2022), Bioquímica Comparativa e Fisiologia Parte C: Toxicologia e Farmacologia.Link para o artigo

5. Efeitos da exposição às caudas das minas marinhas no desenvolvimento, crescimento e acumulação de lipídeos em Calanus finmarchicusEfeitos da exposição a resíduos marinhos no desenvolvimento, crescimento e acumulação de lípidos das pulgas aquáticas do 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).Link para o artigo

6. Fração solúvel em água do petróleo bruto afeta a variabilidade e tem efeitos transgeracionais em Daphnia magnaEfeitos de variabilidade e efeitos transgeracionais dos componentes solúveis em água do petróleo bruto em grandes lagos

Mikko Nikinmaa, Emilie Suominen, Katja Anttila (2019), Toxicologia aquática.

Link para o artigo

7. Variação genética na taxa metabólica e correlações com outros componentes do orçamento energético e história de vida em Daphnia magnaVariações genéticas nas taxas metabólicas grandes e sua correlação com outros componentes do balanço energético e características do histórico de vida

Sigurd Einum, Erlend I. F. Fossen, Victor Parry e Christophe Pélabon (2019), Biologia Evolutória.Link para o artigo

8. Avaliação ecotoxicológica das águas residuais tratadas pelo novo processo solar cloro-foto-Fenton para irrigação sustentável de culturasNovos tipos de cloro solar-Avaliação ecotoxicológica do tratamento de águas residuais do processo Lightfenton para irrigação agrícola sustentável

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

Série de sistemas de medição respiratória de placas microporosas

Origem: Loligo, Dinamarca