Name: high precision zinc isotopic measurements applied to mouse organs
Uploaded: 2015-05-22T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 4 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about High Precision Zinc Isotopic Measurements Applied to Mouse Organs at JoVE.com

FM מכיר מימון מANR דרך אקסלנס IDEX סורבון בפריז Cité chaire d&#39;, INSU באמצעות מענק PNP, Institut Universitaire de France, כמו גם את תכנית Labex UniverEarth בסורבון בפריז סיטה (ANR-10-LABX-0023 וANR -11-IDEX-0005-02). אנו מודים גם מימון ממועצת המחקר האירופי במסגרת תכנית מסגרת H2020 הסכם מענק # של הקהילה האירופית / ERC 637,503 (הטהורה).

הערה: נהלים כרוכים בבעלי חיים אושרו על ידי הוועדה המוסדית הטיפול בבעלי חיים והשימוש (IACUC) באוניברסיטה של ​​פאריס דידרו. 1. הכנת חומרים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תת-רתיחה לזקק 1 ליטר של החומצות (3 HNO, HBr) כדי לטהר אותם מטומאה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נקה את הכוסות ומתאם קצה ב( ~ 100 מעלות צלזיוס) חמה מרוכז HNO 3 אמבטיה חומצה לפחות יומיים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שטוף את הטיפים פיפטה בN 3 HNO אמבטיה 3 קרה במשך כמה ימים ולשטוף בנפרד שלוש פעמים במי דה מיונן. </li></ol> הכנת 2. דוגמא <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרדים את העכברים בזריקת intraperitoneal של קטמין ו xylazine. להעריך הרדמה בשיטת צביטת הבוהן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאסוף את הדם על ידי לנקב לב בנוכחות של הפרין בצינורות 1.5 מיליליטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפרד את הפלזמה מתאי דם על ידי צנטריפוגה (10 דקות, 1500 XG) ולהעביר את הפלזמה לפוליפרופילן גבקבוקוני ryogenic באמצעות טיפים פוליפרופילן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את הדם שנותר מאיברים על ידי חיתוך ורידי הכבד והזרקת DPBS דרך הלב. להעריך מותו של העכבר על ידי נקע בצוואר הרחם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקצור את האיברים עם מכשירי נירוסטה סטרילי, לשחרר אותם מסביב שומן אם בכלל, וצמד-להקפיא אותם בצלוחיות קריוגני פוליפרופילן. </li></ol> 3. כימי טיהור <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ראשית, לפזר את הדגימות בתערובת של ~ 1 מיליליטר של (30%) מרוכזים H 2 O 2 ו~ 1 מיליליטר של HNO המרוכז (~ 15 M) 3. האם כל הצעדים הללו בתוך מנדף. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את כל האיבר של עניין לתוך כוס טפלון 15 מיליליטר. לאחר מכן, להוסיף H 2 O 2 / HNO 3 לכוס 5. שמור את הכוס פתוחה לכמה דקות על מנת למנוע כתמים בשל תגובת חמצון של החומר האורגני והשחרור של CO 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבסוף, לשים את הכוס על צלחת חמה בABOC ° 100 ut לכמה שעות או עד הפתרון הוא ברור לחלוטין. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את הכוס ולייבש את הפתרון על צלחת חמה בכ -100 מעלות צלזיוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר המדגם הוא יבש, להוסיף 1 מיליליטר של 1.5 N HBr לדגימות; לסגור את הכוס ולתת לו לפזר על צלחת חמה ב 100 מעלות צלזיוס במשך כמה שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בינתיים מכין את 500 העמודים μl. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 500 μl של שרף רשת AG1X8 200-400 לעמודה ולשים אותו על מדף הטור עם כוס אשפה מתחתיו. לשטוף את השרף על ידי לסירוגין: 5 מיליליטר של 18.2 MΩ ⋅ מים סנטימטר, 5 מיליליטר של 0.5 N HNO 3, 5 מיליליטר של מים, 5 מיליליטר של 0.5 N HNO 3, ולאחר מכן 5 מיליליטר של מים. להתנות את השרף עם 5 מיליליטר של 1.5 N HBr. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את הכוסות מהצלחת החמה ולשים אותם באמבטיה קולית לכ -30 דקות, ולאחר מכן לתת לכוסות להתקרר RT. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שהכוס היא מקוררת והשרף הוא שטף, לפתוח את הכוס. שים את מתאם הקצה לtהוא המזרק, להוסיף טיפ פיפטה; פיפטה 1 מיליליטר של מדגם ולטעון אותו על השרף (מאוד לאט כדי לא להתסיס את השרף). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר שכל הנוזל עובר דרך הטור, להוסיף 5 מיליליטר של 1.5 N HBr. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע 5 מיליליטר של 1.5 N HBr לעבור הטור, להחליף את כוס האשפה עם כוס 15 מיליליטר נקי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 5 מיליליטר של 0.5 N HNO 3 2.5 מיליליטר בכל פעם. בשלב זה Zn הוא eluted מהשרף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע 5 מיליליטר של HNO 3 עובר דרך הטור, להסיר את הכוס ומניח אותו על צלחת חמה ב 100 מעלות צלזיוס עד יבשה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את העמודה מבעל הטור; האשפה השרף (להשתמש שרף חדש עבור כל דגימה). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר המדגם הוא יבש, לחזור על הפרוטוקול עם אותו הנפח של חומצות על עמודה קטנה יותר (100 μl) ולאחר מכן הנח אותו על צלחת חמה עד יבשה. המדגם מוכן כעת לספקטרומטר מסה. </li></ol> 4. ספקטרומטר מסת מדידה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנתח compo איזוטופים Znsition בספקטרומטר פלזמה המונית בשילוב אספן-אינדוקטיבי רב (MC-ICP-MS). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בפרמטרי המכונה מסוכמים בטבלה 1. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקם את כוסות פאראדיי לאסוף במסה (m / z) של 62 Ni, 63 Cu, Zn 64, 65 Cu, Zn 66, 67 ו -68 Zn Zn. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן תמיסה המכילה Zn 500 ppb 0.1 M HNO 3 לניתוח איזוטופי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נתח את פתרון 500 ppb של Zn באמצעות תא תרסיס בשילוב עם 100 μl / nebulizer טפלון דק &#39;. עבור כל דגימה, למדוד 30 סריקות (בלוק 1 של 30 מחזורים) שבזמן האינטגרציה של כל סריקה הוא 8.389 שניות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תקן את הרקע על ידי הפחתת עוצמות אפס על-שיא מפתרון ריק (M HNO הפתרון 3 0.1 שימוש מחדש לפזר את הדגימות). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בקרה והתערבות נכונה 64 אפשריים Ni isobaric על ידי מדידת עוצמת שיא ניקל 62.תניח ש/ 62 יחס ניקל 64 Ni הוא טבעי (.2548), נכונים ערך זה מההטיה ההמונית אינסטרומנטלי, ולאחר מכן להסיר 64 Ni במסה 64 כ: 64 = 64 Zn Zn האמיתי נמדד - 64 Ni = 64 Zn נמדד - (64 ניקל / 62 Ni) הטבעי x 62 נמדד ניקל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לתקן את ההטיה ההמונית אינסטרומנטלי ידי bracketing כל אחת מהדגימות עם פתרון 500 ppb סטנדרטי של תקן JMC ליון Zn (או אחר סטנדרטית זמין כגון IRMM-3702). בצע מדורגת הסטנדרטי על ידי חלוקת יחס Zn 66 Zn / 64 של המדגם בממוצע של יחס Zn 66 Zn / 64 של שני הסטנדרטים נמדדו לפני ואחרי מדגם מינוס 1 ומוכפלים 1000 (ראה משוואה 1). דיוק חיצוני אופייני על תקן JMC ליון Zn הוא 0.05 permil / האמו (2 סטיית תקן, 2 SD). </li></ol>

<ol>
	<li>Marechal, C. N., Telouk, P., Albarede, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Precise+analysis+of+copper+and+zinc+isotopic+compositions+by+plasma-source+mass+spectrometry.">Precise analysis of copper and zinc isotopic compositions by plasma-source mass spectrometry.</a> Chemical Geology. 156 (1), 251-273 (1999).</li><li>Marechal, C. N., Albarede, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ion-exchange+fractionation+of+copper+and+zinc+isotopes.">Ion-exchange fractionation of copper and zinc isotopes.</a> Geochim. Cosmochim. Acta. 66 (9), 1499-1509 (2001).</li><li>Weiss, D. J., Mason, T. F. D., Zhao, F. J., Kirk, G. J. D., Coles, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isotopic+discrimination+of+zinc+in+higher+plants.">Isotopic discrimination of zinc in higher plants.</a> New Phytologist. 165 (3), 703-710 (2005).</li><li>Jouvin, D., Louvat, P., N, M. F. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zinc+isotopic+fractionation:+why+organic+matters.">Zinc isotopic fractionation: why organic matters.</a> Environ Sci Technol. 43 (15), 5747-5754 (2009).</li><li>Moynier, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isotopic+fractionation+and+transport+mechanisms+of+Zn+in+plants.">Isotopic fractionation and transport mechanisms of Zn in plants.</a> Chemical Geology. 267 (3-4), 125-130 (2009).</li><li>Moynier, F., Herzog, G., Albarede, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isotopic+composition+of+zinc,+copper,+and+iron+in+lunar+samples.">Isotopic composition of zinc, copper, and iron in lunar samples.</a> Geochim. Cosmochim. Acta. 70 (24), 6103-6117 (2006).</li><li>Moynier, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isotopic+fractionation+of+zinc+in+tektites.">Isotopic fractionation of zinc in tektites.</a> Earth Planet. Sci. Lett. 277 (3-4), 482-489 (2009).</li><li>Chen, H., Savage, P., Teng, F. Z., Helz, R., Moynier, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zinc+isotope+fractionation+during+magmatic+differentiation+and+the+isotopic+composition+of+the+bulk+Earth.">Zinc isotope fractionation during magmatic differentiation and the isotopic composition of the bulk Earth.</a> Earth Planet. Sci. Lett. 369-370, 34-42 (2013).</li><li>Moeller, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calibration+of+the+new+certified+materials+ERM-AE633+and+ERM-AE6447+for+copper+and+IRMM+3702+for+zinc+isotope+amount+ratio+determination.">Calibration of the new certified materials ERM-AE633 and ERM-AE6447 for copper and IRMM 3702 for zinc isotope amount ratio determination.</a> Geostd. Geoan. Res. 36 (2), 177-199 (2012).</li><li>Bigeleisen, J., Mayer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calculation+of+equilibrium+constants+for+isotopic+exchange+reactions.">Calculation of equilibrium constants for isotopic exchange reactions.</a> J. Chem. Phys. 15, 261-267 (1947).</li><li>Luck, J. M., Ben Othman, D., Albarede, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zn+and+Cu+isotopic+variations+in+chondrites+and+iron+meteorites:+Early+solar+nebula+reservoirs+and+parent-body+processes.">Zn and Cu isotopic variations in chondrites and iron meteorites: Early solar nebula reservoirs and parent-body processes.</a> Geochim. Cosmochim. Acta. 69 (22), 5351-5363 (2005).</li><li>Moynier, F., Dauphas, N., Podosek, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Search+for+70Zn+Anomalies+in+Meteorites.">A Search for 70Zn Anomalies in Meteorites.</a> Astrophys. J. 700 (2), L92-L95 (2009).</li><li>Paniello, R., Day, J., Moynier, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zn+isotope+evidence+for+the+origin+of+the+Moon.">Zn isotope evidence for the origin of the Moon.</a> Nature. 490 (7420), 376-380 (2012).</li><li>Pichat, S., Douchet, C., Albarede, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zinc+isotope+variations+in+deep-sea+carbonates+from+the+eastern+equatorial+Pacific+over+the+last+175+ka.">Zinc isotope variations in deep-sea carbonates from the eastern equatorial Pacific over the last 175 ka.</a> Earth and Planetary Science Letters. 210 (1-2), 167-178 (2003).</li><li>Moynier, F., Fujii, T., Shaw, A., Le Borgne, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heterogeneous+of+natural+Zn+isotopes+in+mice.">Heterogeneous of natural Zn isotopes in mice.</a> Metallomics. 5 (6), 693-699 (2013).</li><li>Balter, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bodily+variability+of+zinc+natural+isotope+abundance+in+sheep.">Bodily variability of zinc natural isotope abundance in sheep.</a> Rapid Com. Mass. Spec. 24, 605-612 (2010).</li><li>Balter, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contrasting+Cu,+Fe,+and+Zn+isotopic+patterns+in+organs+and+body+fluids+of+mice+and+sheep,+with+emphasis+on+cellular+fractionation.">Contrasting Cu, Fe, and Zn isotopic patterns in organs and body fluids of mice and sheep, with emphasis on cellular fractionation.</a> Metallomics. 5 (11), 1470-1482 (2010).</li><li>Urgast, D. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zinc+isotope+ratio+imaging+of+rat+brain+thin+sections+from+stable+isotope+tracer+by+LA-MC-ICP-MS.">Zinc isotope ratio imaging of rat brain thin sections from stable isotope tracer by LA-MC-ICP-MS.</a> Metallomics. 4, 1057-1063 (2012).</li><li>Marin-Carbonne, J., Rollion-Bard, C., Luais, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In-situ+measurements+of+iron+isotopes+by+SIMS:+MC-ICP-MS+intercalibration+and+application+to+a+magnetite+crystal+from+the+Gunflint+chert.">In-situ measurements of iron isotopes by SIMS: MC-ICP-MS intercalibration and application to a magnetite crystal from the Gunflint chert.</a> Chem. Geol. 285 (1-4), 50-61 (2011).</li><li>Fietzke, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Boron+isotope+ratio+determination+in+carbonates+via+LA-MC-ICP-MS+using+soda-lime+glass+standards+as+reference+material.">Boron isotope ratio determination in carbonates via LA-MC-ICP-MS using soda-lime glass standards as reference material.</a> J. Anal. Atom. Spec. 25, 1953-1957 (2010).</li></ol>

יש המחברים אין לחשוף.

שחזור של המדידות מוערך באמצעות ניתוחים משוכפלים של אותו הדגימות שבוצעו במהלך פגישות אנליטיות שונות. לדוגמא 6, יש לנו לשכפל את אותו הסלע יבשתי 7 פעמים והשגנו את התוצאות שדווחו בטבלה 2. כצפוי מהתאוריה של חלוקה איזוטופ...

המדידה של דיוק גבוה הרכב איזוטופ היציב (טוב יותר מ -100 עמודים לדקה / יחידת מסה אטומית) אבץ הייתה אפשרית רק לכ -15 שנים הודות לפיתוח של מסה-ספקטרומטרים פלזמה מקור רב-אספן ומאז בעיקר מיושמת בכדור הארץ ומדעים פלנטריים. היישומים בתחום הרפואי הם רומן ויש לו פוטנציאל חזק כסמנים ביולוגיים למחלות שמשנות את חילוף החומרים של אבץ (למשל, מחלת אלצהיימר). מאמר זה מדווח שיטה למדוד עם דיוק גבוה יחסי איזוטופ יציבים הטבעיים של אבץ באיברים שונים בעכבר. אותו יהיה ישים לדגימות אנושיות. השיטה מורכבת מהפירוק של האיברים, הטיהור הכימית של אבץ משאר האטומים, ולאחר מכן הניתוח של יחס איזוטופ במסה-ספקטרומטר. האיכות של מדידות איזוטופים Zn תלויה באיכות של הטיהור הכימית (טוהר Zn, comp הריק הנמוךהנגר לסכום של Zn הווה במדגם, תשואה גבוהה כימית לנוהל) ועל השליטה בהטית אינסטרומנטלי. יש צורך בטוהר הגבוה של חלק Zn הסופי להסרת שני הפרעות isobaric והפרעות שאינן isobaric שיוצרות אפקט מטריקס. nuclides Isobaric ליצור הפרעות ישירות (לדוגמא, 64 ניקל). הפרעות ללא isobaric ליצור אפקט &quot;מטריקס&quot; שנקרא ולשנות את הדיוק אנליטי של המדידות על ידי שינוי מצבו של היינון בהשוואה לסטנדרטי אבץ הטהור שהדגימות לעומת 1. ריק (&lt;10 ng) נמוך מצביע על כך שאין זיהום של הדגימות על ידי Zn החיצוני שהיית הטיה ההרכב האיזוטופי נמדד. כפי שניתן מופרדים איזוטופים Zn במהלך חילופי יונים כרומטוגרפיה 2, האוסף של כל אטומי Zn מבטיח כי אין חלוקה איזוטופים מתרחשת, מה שמרמז כי ההליך הכימי צריך להיות תשואה מלאה. לבסוף, התיקון של חלוקה איזוטופים סייעה במהלך מדידת ספקטרומטר המסה נעשה באמצעות השיטה &quot;מדורגת סטנדרטי&quot;. מדידות מדויקות לכן, הקשיים העיקריים להשגה שולטים בזיהום החיצוני (כלומר, נמוכות ריק), הפקת טיהור כימית תשואה מלאה שהיא נקי מכל אטומים או מולקולות אחרים, ותיקון חלוקה איזוטופים סייעה במסה-ספקטרומטר. במאמר זה נתאר פרוטוקול האנליטיות שלנו להפריד בין Zn מאיברי העכבר, כמו גם מדידות ספקטרומטר המסה. החילוץ נעשה באמצעות כמות נמוכה של חומצות מדוללים (HBr / HNO 3 תקשורת) על מיקרו-טורים (0.5 μl 0.1 μl) של שרף אניון-חליפין. יש לה תשואה מלאה ויש לי מדידות שחזור חיצוני טוב יותר מאשר 50 עמודים לדקה על יחס Zn 66 Zn / 64. יתרון נוסף של ספידOD הוא שזה מאוד מהר. השיטה לכן מותאמת היטב למדעי רפואה, שבו יש צורך לנתח מספר גדול של דגימות בהשוואה למדעי כדור ארץ, שבו שיטות אנליטיות אלה פותחו.

<table><tbody><tr><td>Multi-collection inductively-coupled-plasma mass-spectromter</td><td>Thermo-Fisher</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Anion-exchange resin AG1 X8 200-400</td><td>Bio-Rad</td><td>140-1443-MSDS</td><td></td></tr><tr><td>Teflon beakers</td><td>Savillex&amp;nbsp;</td><td>200-015-12</td><td></td></tr><tr><td>In-house-made teflon colunms made with shrinkable teflon</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

high precision zinc isotopic measurements applied to mouse organs

אנו מציגים הליך למדידה עם יחס איזוטופ אבץ דיוק גבוה באיברי עכבר. האבץ מורכב 5 איזוטופים יציבים (64 Zn, 66 Zn, 67 Zn, 68 Zn ו -70 Zn) אשר מופרדים בין איברי עכבר באופן טבעי. אנחנו מראים תחילה כיצד לפזר את האיברים השונים כדי לשחרר את אטומי Zn; צעד זה מתממש על ידי תערובת של HNO 3 ו- H 2 O 2. לאחר מכן, אנו מטהרים את אטומי אבץ מכל הגורמים האחרים, בפרט מהפרעות isobaric (למשל, Ni), על ידי כרומטוגרפיה אניון-חליפין בHBr לדלל / HNO בינוני 3. שני שלבים הראשונים אלה מבוצעים במעבדה נקייה באמצעות כימיקלים טוהר גבוהים. לבסוף, יחסי איזוטופ נמדדים באמצעות רב-אספן ההמוני ספקטרומטר אינדוקטיבי מצמידים-פלזמה, ברזולוציה נמוכה. הדגימות מוזרקות באמצעות תא תרסיס וחלוקת איזוטופים הנגרמת על ידי ההמוני ספקטרומטר הוא correcטד על ידי השוואת היחס של הדגימות ליחס של סטנדרטי (טכניקה מדורגת סטנדרטית). הליך טיפוסי מלא זה מייצר יחס איזוטופ עם שחזור 50 עמודים לדקה (2 SD).

ב 1.5 N HBr, המינים העיקריים האבץ (ZnBr3-) צורות מתחמים חזקים מאוד עם שרף אניון-החליפין, בעוד שרוב אלמנטים אחרים לא אינטראקציה עם השרף. האבץ הוא התאושש לאחר מכן על ידי שינוי הבינוני עד HNO המדולל 3, לשנות את התפצלות של Zn לZn 2 + המשתחררת מ6,7 השרף. <p class="jove_content" style...

Watch this Scientific Journal Video about High Precision Zinc Isotopic Measurements Applied to Mouse Organs at JoVE.com

High Precision Zinc Isotopic Measurements Applied to Mouse Organs

We present the technique to measure with high precision zinc isotope ratios in mouse organs.

מדידות דיוק אבץ איזוטופי גבוהות יישומים לאיברי עכבר

We present a procedure to measure with high precision zinc isotope ratios in mouse organs. Zinc is composed of 5 stable isotopes (64Zn, 66Zn, 67Zn, 68Zn ...

high-precision-zinc-isotopic-measurements-applied-to-mouse-organs

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Chemistry

7.4K Views.  Université Paris Diderot. We present the technique to measure with high precision zinc isotope ratios in mouse organs.

Video: High Precision Zinc Isotopic Measurements Applied to Mouse Organs

A Comprehensive Procedure to Evaluate the In Vivo Performance of Cancer Nanomedicines

Inspired by the success of previous cancer nanomedicines in the clinic, researchers have generated a large number of novel formulations in the past decade. However, only a small number of nanomedicines have been approved for clinical use, whereas the majority of nanomedicines under clinical development have produced disappointing results. One major obstacle to the successful clinical translation of new cancer nanomedicines is the lack of an accurate understanding of their in vivo performance. This article features a rigorous procedure to characterize the in vivo behavior of nanomedicines in tumor-bearing mice at systemic, tissue, single-cell, and subcellular levels via the integration of positron emission tomography-computed tomography (PET-CT), radioactivity quantification methods, flow cytometry, and fluorescence microscopy. Using this approach, researchers can accurately evaluate novel nanoscale formulations in relevant mouse models of cancer. These protocols may have the ability to identify the most promising cancer nanomedicines with high translational potential or to aid in the optimization of cancer nanomedicines for future translation.

A Comprehensive Procedure to Evaluate the In Vivo Performance of Cancer Nanomedicines

The poor understanding of the in vivo performance of nanomedicines stymies their clinical translation. Procedures to evaluate the in vivo behavior of cancer nanomedicines at systemic, tissue, single-cell, and subcellular levels in tumor-bearing immunocompetent mice are described here. This approach may help researchers to identify promising cancer nanomedicines for clinical translation.

נוהל מקיף כדי להעריך את<em&gt; In vivo</em&gt; ביצועים של סרטן ננו-רפואה

Inspired by the success of previous cancer nanomedicines in the clinic, researchers have generated a large number of novel formulations in the past ...

Cancer Research

Preparation and Evaluation of 99mTc-labeled Tridentate Chelates for Pre-targeting Using Bioorthogonal Chemistry

Pre-targeting combined with bioorthogonal chemistry is emerging as an effective way to create new radiopharmaceuticals. Of the methods available, the inverse electron demand Diels-Alder (IEDDA) cycloaddition between a radiolabeled tetrazines and trans-cyclooctene (TCO) linked to a biomolecule has proven to be a highly effective bioorthogonal approach to imaging specific biological targets. Despite the fact that technetium-99m remains the most widely used isotope in diagnostic nuclear medicine, there is a scarcity of methods for preparing 99mTc-labeled tetrazines. Herein we report the preparation of a family of tridentate-chelate-tetrazine derivatives and their Tc(I) complexes. These hitherto unknown compounds were radiolabeled with 99mTc using a microwave-assisted method in 31% to 83% radiochemical yield. The products are stable in saline and PBS and react rapidly with TCO derivatives in vitro. Their in vivo pre-targeting abilities were demonstrated using a TCO-bisphosphonate (TCO-BP) derivative that localizes to regions of active bone metabolism or injury. In murine studies, the 99mTc-tetrazines showed high activity concentrations in knees and shoulder joints, which was not observed when experiments were performed in the absence of TCO-BP. The overall uptake in non-target organs and pharmacokinetics varied greatly depending on the nature of the linker and polarity of the chelate.

Preparation and Evaluation of 99mTc-labeled Tridentate Chelates for Pre-targeting Using Bioorthogonal Chemistry

Here, we describe a protocol for radiolabeling and in vivo testing of tridentate 99mTc(I) chelate-tetrazine derivatives for pre-targeting and bioorthogonal chemistry.

הכנה והערכה של<sup&gt; 99m</sup&gt; Tc שכותרתו Tridentate chelates לחינוך קדם-מיקוד שימוש Bioorthogonal לכימיה

Pre-targeting combined with bioorthogonal chemistry is emerging as an effective way to create new radiopharmaceuticals. Of the methods available, the ...

Atomic Absorbance Spectroscopy to Measure Intracellular Zinc Pools in Mammalian Cells

Transition metals are essential micronutrients for organisms but can be toxic to cells at high concentrations by competing with physiological metals in proteins and generating redox stress. Pathological conditions that lead to metal depletion or accumulation are causal agents of different human diseases. Some examples include anemia, acrodermatitis enteropathica, and Wilson&#8217;s and Menkes&#8217; diseases. It is therefore important to be able to measure the levels and transport of transition metals in biological samples with high sensitivity and accuracy in order to facilitate research exploring how these elements contribute to normal physiological functions and toxicity. Zinc (Zn), for example, is a cofactor in many mammalian proteins, participates in signaling events, and is a secondary messenger in cells. In excess, Zn is toxic and can inhibit absorption of other metals, while in deficit, it can lead to a variety of potentially lethal conditions.

Graphite furnace atomic absorption spectroscopy (GF-AAS) provides a highly sensitive and effective method for determining Zn and other transition metal concentrations in diverse biological samples. Electrothermal atomization via GF-AAS quantifies metals by atomizing small volumes of samples for subsequent selective absorption analysis using wavelength of excitation of the element of interest. Within the limits of linearity of the Beer-Lambert Law, the absorbance of light by the metal is directly proportional to concentration of the analyte. Compared to other methods of determining Zn content, GF-AAS detects both free and complexed Zn in proteins and possibly in small intracellular molecules with high sensitivity in small sample volumes. Moreover, GF-AAS is also more readily accessible than inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) or synchrotron-based X-ray fluorescence. In this method, the systematic sample preparation of different cultured cell lines for analyses in a GF-AAS is described. Variations in this trace element were compared in both whole cell lysates and subcellular fractions of proliferating and differentiated cells as proof of principle.

Cultured primary or established cell lines are commonly used to address fundamental biological and mechanistic questions as an initial approach before using animal models. This protocol describes how to prepare whole cell extracts and subcellular fractions for studies of zinc (Zn) and other trace elements with atomic absorbance spectroscopy.

ספקטרוסקופיה לספיגה אטומית כדי למדוד בריכות אבץ תאיים בתאי מיונקים

Transition metals are essential micronutrients for organisms but can be toxic to cells at high concentrations by competing with physiological metals in ...

Biochemistry

Shotgun Lipidomics of Rodent Tissues

Lipids play a vital role as essential components of all prokaryotic and eukaryotic cells. Constant technological improvements in mass spectrometry have made lipidomics a powerful analytical tool for monitoring tissue lipidome compositions in homeostatic as well as disease states. This paper presents a step-by-step protocol for a shotgun lipid analysis method that supports the simultaneous detection and quantification of a few hundred molecular lipid species in different tissue and biofluid samples at high throughput. This method leverages automated nano-flow direct injection of a total lipid extract spiked with labeled internal standards without chromatographic separation into a high-resolution mass spectrometry instrument. Starting from sub-microgram amounts of rodent tissue, the MS analysis takes 10 min per sample and covers up to 400 lipids from 14 lipid classes in mouse lung tissue. The method presented here is well suited for studying disease mechanisms and identifying and quantifying biomarkers that indicate early toxicity or beneficial effects within rodent tissues.

Shotgun mass spectrometry-based lipidomics delivers a sensitive quantitative snapshot of a broad spectrum of lipid classes simultaneously in a single measurement from various rodent tissues.

Shotgun Lipidomics של רקמות מכרסם

Lipids play a vital role as essential components of all prokaryotic and eukaryotic cells. Constant technological improvements in mass spectrometry have ...

Radiosynthesis and PET/CT Imaging of 68Ga-Labelled Nanobody in Xenograft Models

Radiosynthesis, Quality Control, and Small Animal Positron Emission Tomography Imaging of 68Ga-Labelled Nano Molecules

Small animal Positron Emission Tomography (PET) and Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT) imaging techniques are crucial in preclinical cancer research, necessitating meticulous attention to radiotracer synthesis, quality assurance, and in vivo injection protocols. This study presents a comprehensive workflow tailored to enhance the robustness and reproducibility of small animal PET experiments. The synthesis process in the radiochemistry laboratory using 68Ga is detailed, highlighting stringent quality control and assurance protocols for each radiotracer production. Parameters such as concentration, molar activity, pH, and purity are rigorously monitored, aligning with standards applicable to human studies. This methodology introduces streamlined syringe preparation and a custom-designed 30G cannula for precise intravenous injections into mice. Monitoring of animal health during scanning, including temperature and heart rate, ensures their well-being throughout the procedure. Dosages for PET and SPECT scans are predetermined to balance data acquisition with minimizing radiation exposure to animals and researchers. Similarly, CT scans employ pre-programmed settings to limit radiation exposure, especially pertinent in long-term studies assessing treatment effects. By optimizing these steps, the workflow aims to standardize procedures, reduce variability, and enhance the quality of small animal PET/SPECT/CT imaging. This resource provides valuable insights for researchers seeking to improve the accuracy and reliability of preclinical investigations in molecular imaging, ultimately advancing the field.

This paper describes the radiosynthesis, formulation, quality control of a new radiolabeled probe (i.e., 68Ga-labeled nanobody NM-02), and its use for small animal PET/CT imaging in a xenograft model.

Small animal Positron Emission Tomography (PET) and Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT) imaging techniques are crucial in preclinical ...

Isolation and Quantification of Zika Virus from Multiple Organs in a Mouse

The methods being presented demonstrate laboratory procedures for the isolation of organs from Zika virus infected animals and the quantification of viral load. The purpose of the procedure is to quantify viral titers in peripheral and CNS areas of the mouse at different time points post infection or under different experimental conditions to identify virologic and immunological factors that regulate Zika virus infection. The organ isolation procedures demonstrated allow for both focus forming assay quantification and quantitative PCR assessment of viral titers. The rapid organ isolation techniques are designed for the preservation of virus titer. Viral titer quantification by focus forming assay allows for the rapid throughput assessment of Zika virus. The benefit of the focus forming assay is the assessment of infectious virus, the limitation of this assay is the potential for organ toxicity reducing the limit of detection. Viral titer assessment is combined with quantitative PCR, and using a recombinant RNA copy control viral genome copy number within the organ is assessed with low limit of detection. Overall these techniques provide an accurate rapid high throughput method for the analysis of Zika viral titers in the periphery and CNS of Zika virus infected animals and can be applied to the assessment of viral titers in the organs of animals infected with most pathogens, including Dengue virus.

The goal of the protocol is to demonstrate the techniques used to investigate viral disease by isolating and quantifying Zika virus, from multiple organs in a mouse following infection.

בידוד וקוונפיקציה של וירוס Zika ממספר איברים בעכבר

The methods being presented demonstrate laboratory procedures for the isolation of organs from Zika virus infected animals and the quantification of viral ...

Immunology and Infection

Body Composition and Metabolic Caging Analysis in High Fat Fed Mice

Alterations to body composition (fat or lean mass), metabolic parameters such as whole-body oxygen consumption, energy expenditure, and substrate utilization, and behaviors such as food intake and physical activity can provide important information regarding the underlying mechanisms of disease. Given the importance of body composition and metabolism to the development of obesity and its subsequent sequelae, it is necessary to make accurate measures of these parameters in the pre-clinical research setting. Advances in technology over the past few decades have made it possible to derive these measures in rodent models in a non-invasive and longitudinal fashion. Consequently, these metabolic measures have proven useful when assessing the response of genetic manipulations (for example knockout or transgenic mice, viral knock-down or overexpression of genes), experimental drug/compound screening and dietary, behavioral or physical activity interventions. Herein, we describe the protocols used to measure body composition and metabolic parameters using an animal monitoring system in chow-fed and high fat diet-fed mice.

This protocol describes the use of a body composition analyzer and metabolic animal monitoring system to characterize body composition and metabolic parameters in mice. An obesity model induced by high-fat feeding is used as an example for the application of these techniques.

הרכב הגוף וניתוח מטבולית שכולאת בעכברים פד שומן גבוה

Alterations to body composition (fat or lean mass), metabolic parameters such as whole-body oxygen consumption, energy expenditure, and substrate ...

Medicine

Quantitative Analysis of Cellular Composition in Advanced Atherosclerotic Lesions of Smooth Muscle Cell Lineage-Tracing Mice

Atherosclerosis remains the leading cause of death worldwide and, despite countless preclinical studies describing promising therapeutic targets, novel interventions have remained elusive. This is likely due, in part, to a reliance on preclinical prevention models investigating the effects of genetic manipulations or pharmacological treatments on atherosclerosis development rather than the established disease. Also, results of these studies are often confounding because of the use of superficial lesion analyses and a lack of characterization of lesion cell populations. To help overcome these translational hurdles, we propose an increased reliance on intervention models that employ investigation of changes in cellular composition at a single cell level by immunofluorescent staining and confocal microscopy. To this end, we describe a protocol for testing a putative therapeutic agent in a murine intervention model including a systematic approach for animal dissection, embedding, sectioning, staining, and quantification of brachiocephalic artery lesions. In addition, due to the phenotypic diversity of cells within late-stage atherosclerotic lesions, we describe the importance of using cell-specific, inducible lineage tracing mouse systems and how this can be leveraged for unbiased characterization of atherosclerotic lesion cell populations. Together, these strategies may assist vascular biologists to more accurately model therapeutic interventions and analyze atherosclerotic disease and will hopefully translate into a higher rate of success in clinical trials.

We propose a standardized protocol to characterize the cellular composition of late-stage murine atherosclerotic lesions including systematic methods of animal dissection, tissue embedding, sectioning, staining, and analysis of brachiocephalic arteries from atheroprone smooth muscle cell lineage tracing mice.

ניתוח כמותי של הרכב הסלולר בנגעים טרשת עורקים מתקדמת של שריר חלק תא שושלת היוחסין-עקיבה עכברים

Atherosclerosis remains the leading cause of death worldwide and, despite countless preclinical studies describing promising therapeutic targets, novel ...

A High-Throughput In Situ Method for Estimation of Hepatocyte Nuclear Ploidy in Mice

When the liver is injured, hepatocyte numbers decrease, while cell size, nuclear size and ploidy increase. The expansion of non-parenchymal cells such as cholangiocytes, myofibroblasts, progenitors and inflammatory cells also indicate chronic liver damage, tissue remodeling and disease progression. In this protocol, we describe a simple high-throughput approach for calculating changes in the cellular composition of the liver that are associated with injury, chronic disease and cancer. We show how information extracted from two-dimensional (2D) tissue sections can be used to quantify and calibrate hepatocyte nuclear ploidy within a sample and enable the user to locate specific ploidy subsets within the liver in situ. Our method requires access to fixed/frozen liver material, basic immunocytochemistry reagents and any standard high-content imaging platform. It serves as a powerful alternative to standard flow cytometry techniques, which require disruption of freshly collected tissue, loss of spatial information and potential disaggregation bias.

We present a robust, cost-effective, and flexible method for measuring changes in hepatocyte number and nuclear ploidy within fixed/cryopreserved tissue samples that does not require flow cytometry. Our approach provides a powerful sample-wide signature of liver cytology ideal for tracking the progression of liver injury and disease.

תפוקה גבוהה בשיטת באתרו להערכת הפטציט הגרעיני בעכברים

When the liver is injured, hepatocyte numbers decrease, while cell size, nuclear size and ploidy increase. The expansion of non-parenchymal cells such as ...

Imaging CD19+ B Cells in an Experimental Autoimmune Encephalomyelitis Mouse Model using Positron Emission Tomography

Multiple sclerosis (MS) is the most common demyelinating central nervous system (CNS) disease affecting young adults, often resulting in neurological deficits and disability as the disease progresses. B lymphocytes play a complex and critical role in MS pathology and are the target of several therapeutics in clinical trials. Currently, there is no way to accurately select patients for specific anti-B cell therapies or to non-invasively quantify the effects of these treatments on B cell load in the CNS and peripheral organs. Positron emission tomography (PET) imaging has enormous potential to provide highly specific, quantitative information regarding the in vivo spatiotemporal distribution and burden of B cells in living subjects.
This paper reports methods to synthesize and employ a PET tracer specific for human CD19+ B cells in a well-established B cell-driven mouse model of MS, experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), which is induced with human recombinant myelin oligodendrocyte glycoprotein 1-125. Described here are optimized techniques to detect and quantify CD19+ B cells in the brain and spinal cord using in vivo PET imaging. Additionally, this paper reports streamlined methods for ex vivo gamma counting of disease-relevant organs, including bone marrow, spinal cord, and spleen, together with high-resolution autoradiography of CD19 tracer binding in CNS tissues.

Imaging CD19+ B Cells in an Experimental Autoimmune Encephalomyelitis Mouse Model using Positron Emission Tomography

This paper details methodology for radiolabeling a human-specific anti-CD19 monoclonal antibody and how to use it to quantify B cells in the central nervous system and peripheral tissues of a mouse model of multiple sclerosis using in vivo PET imaging, ex vivo gamma counting, and autoradiography approaches.

הדמיה של תאי CD19+ B במודל ניסיוני של עכבר אנצפלומיאליטיס אוטואימונית באמצעות טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים

Multiple sclerosis (MS) is the most common demyelinating central nervous system (CNS) disease affecting young adults, often resulting in neurological ...

מדידות דיוק אבץ איזוטופי גבוהות יישומים לאיברי עכבר

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

נוהל מקיף כדי להעריך את

הכנה והערכה של