माउस अंगों को लागू उच्च परिशुद्धता जिंक समस्थानिक माप
Summary
We present the technique to measure with high precision zinc isotope ratios in mouse organs.
Abstract
हम माउस अंगों में उच्च परिशुद्धता जस्ता आइसोटोप अनुपात के साथ मापने के लिए एक प्रक्रिया प्रस्तुत करते हैं। जिंक स्वाभाविक रूप से माउस अंगों के बीच fractionated कर रहे हैं, जो 5 स्थिर आइसोटोप (64 Zn, 66 Zn, 67 Zn, 68 Zn और 70 Zn) से बना है। हम पहले Zn के परमाणुओं को मुक्त करने के क्रम में विभिन्न अंगों को भंग करने के लिए कैसे दिखा; इस चरण HNO 3 और एच 2 ओ 2 के एक मिश्रण से पता चला है। हम तो एक पतला HBR / HNO 3 मध्यम में आयनों विनिमय क्रोमैटोग्राफी द्वारा समदाब रेखीय हस्तक्षेप (जैसे, नी), से विशेष रूप से, अन्य सभी तत्वों से जिंक परमाणुओं शुद्ध। ये पहले दो चरणों उच्च शुद्धता रसायनों का उपयोग कर एक साफ प्रयोगशाला में प्रदर्शन कर रहे हैं। अंत में, आइसोटोप अनुपात कम संकल्प में, एक बहु-कलेक्टर उपपादन-मिलकर-प्लाज्मा मास-स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करके मापा जाता है। नमूने correc है एक स्प्रे चैम्बर और जन-स्पेक्ट्रोमीटर से प्रेरित समस्थानिक विभाजन का उपयोग कर इंजेक्ट कर रहे हैंएक मानक (मानक bracketing तकनीक) के अनुपात के नमूने के अनुपात की तुलना द्वारा टेड। इस पूरे ठेठ प्रक्रिया एक 50 पीपीएम (2 एसडी) reproducibility के साथ एक आइसोटोप अनुपात पैदा करता है।
Introduction
उच्च परिशुद्धता के माप (बेहतर की तुलना में 100 पीपीएम / परमाणु भार इकाई) जस्ता स्थिर आइसोटोप रचना ही बहु-कलेक्टर प्लाज्मा स्रोत बड़े पैमाने पर स्पेक्ट्रोमीटर के विकास के लिए लगभग 15 वर्षों के लिए धन्यवाद के लिए संभव हो गया है और तब से ज्यादातर धरती में लागू किया गया है और ग्रह विज्ञान। चिकित्सा क्षेत्र के लिए आवेदन उपन्यास कर रहे हैं और जिंक की चयापचय (जैसे, अल्जाइमर रोग) को संशोधित कि रोगों के लिए बायोमार्कर के रूप में एक मजबूत क्षमता है। इस पत्र में विभिन्न माउस अंगों में उच्च परिशुद्धता के साथ जिंक की प्राकृतिक स्थिर आइसोटोप अनुपात को मापने के लिए एक विधि की रिपोर्ट। एक ही मानव नमूनों के लिए लागू होगा। विधि अंगों, परमाणुओं के बाकी हिस्सों से जिंक की रासायनिक शुद्धि, और फिर एक बड़े पैमाने पर स्पेक्ट्रोमीटर पर आइसोटोप अनुपात का विश्लेषण के विघटन के होते हैं।
Zn के समस्थानिक माप की गुणवत्ता रासायनिक शुद्धिकरण की गुणवत्ता (Zn की शुद्धता, कम रिक्त कंप्यूटर अनुप्रयोग पर निर्भर हैनमूने में Zn के वर्तमान की राशि के लिए ared, उच्च रासायनिक प्रक्रिया की उपज) और वाद्य पूर्वाग्रह के नियंत्रण पर। अंतिम Zn के अंश का उच्च शुद्धता एक मैट्रिक्स प्रभाव पैदा कि समदाब रेखीय interferences और गैर समदाब रेखीय हस्तक्षेप दोनों को दूर करने की जरूरत है। समदाब रेखीय nuclides प्रत्यक्ष हस्तक्षेप (जैसे, 64 नी) बनाते हैं। गैर-समदाब रेखीय interferences के तथाकथित 'मैट्रिक्स' प्रभाव पैदा करते हैं और नमूने 1 की तुलना में कर रहे हैं जो करने के लिए शुद्ध जस्ता मानक की तुलना में आयनीकरण की हालत को बदलने की माप के विश्लेषणात्मक परिशुद्धता बदल। एक कम रिक्त (<10 एनजी) बाहरी Zn के द्वारा नमूनों की कोई संदूषण वहाँ इंगित करता है कि पूर्वाग्रह मापा समस्थानिक रचना होगा। Zn आइसोटोप आयन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी 2 के दौरान fractionated जा सकता है, सभी Zn के परमाणुओं के संग्रह के लिए कोई समस्थानिक विभाजन रासायनिक प्रक्रिया एक पूर्ण उपज होना चाहिए कि जो अर्थ होता है, सुनिश्चित करता है कि। अंत में, बड़े पैमाने पर स्पेक्ट्रोमेट्री माप के दौरान महत्वपूर्ण भूमिका निभाई समस्थानिक विभाजन के सुधार "मानक bracketing" विधि के माध्यम से किया जाता है।
इसलिए, मुख्य कठिनाइयों प्राप्त करने के लिए सटीक मापन किसी अन्य परमाणुओं या अणुओं की साफ है कि एक पूर्ण उपज रासायनिक शुद्धिकरण के उत्पादन, (रिक्त यानी, कम) बाहरी प्रदूषण को नियंत्रित करने, और बड़े पैमाने पर स्पेक्ट्रोमीटर पर वाद्य समस्थानिक विभाजन को सही कर रहे हैं। इस पत्र में हम माउस अंगों के साथ ही बड़े पैमाने पर स्पेक्ट्रोमेट्री माप से Zn अलग करने के लिए हमारे विश्लेषणात्मक प्रोटोकॉल का वर्णन करेंगे।
निष्कर्षण आयनों विनिमय राल के सूक्ष्म कॉलम (0.5 μl और 0.1 μl) पर पतला एसिड की कम मात्रा (HBR / HNO 3 मीडिया) का उपयोग किया जाता है। यह एक पूर्ण उपज है और माप के एक बाहरी reproducibility के 66 Zn / 64 Zn के अनुपात पर बेहतर की तुलना में 50 पीपीएम है। मेथ का एक और लाभआयुध डिपो यह है कि बहुत जल्दी है। विधि इसलिए बहुत अच्छी तरह से इनमें से एक विश्लेषणात्मक तरीकों को विकसित किया गया है, जहां भूविज्ञान, की तुलना में नमूनों की एक बड़ी संख्या का विश्लेषण करने की जरूरत है, जिसमें चिकित्सा विज्ञान के लिए अनुकूल है।
Protocol
Representative Results
Discussion
माप के reproducibility विभिन्न विश्लेषणात्मक सत्र के दौरान किए गए एक ही नमूनों की दोहराया विश्लेषण के माध्यम से मूल्यांकन किया जाता है। उदाहरण के 6 के लिए, हम एक ही स्थलीय रॉक 7 बार दोहराया है और हम तालिका 2</s…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
एफएम एक chaire डी 'उत्कृष्टता IDEX सोरबोन पेरिस तलब के माध्यम से ANR से धन स्वीकार करता है, insu एक PNP अनुदान के माध्यम से, संस्थान Universitaire डी फ्रांस के साथ-साथ सोरबोन पेरिस तलब (ANR-10-LabX-0023 और ANR पर Labex UniverEarth कार्यक्रम -11-IDEX-0005-02)। हम यह भी यूरोपीय समुदाय के H2020 ढांचा कार्यक्रम / ईआरसी अनुदान समझौते # 637,503 (प्राचीन) के तहत यूरोपीय अनुसंधान परिषद से धन धन्यवाद।
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Multi-collection inductively-coupled-plasma mass-spectromter | Thermo-Fisher | ||
| Anion-exchange resin AG1 X8 200-400 | Bio-Rad | 140-1443-MSDS | |
| teflon beakers | Savillex | 200-015-12 | |
| Home-made teflon colunms made with shrinkable teflon | |||
References
- Marechal, C. N., Telouk, P., Albarede, F. Precise analysis of copper and zinc isotopic compositions by plasma-source mass spectrometry. Chemical Geology. 156 (1), 251-273 (1999).
- Marechal, C. N., Albarede, F. Ion-exchange fractionation of copper and zinc isotopes. Geochim. Cosmochim. Acta. 66 (9), 1499-1509 (2001).
- Weiss, D. J., Mason, T. F. D., Zhao, F. J., Kirk, G. J. D., Coles, B. J. Isotopic discrimination of zinc in higher plants. New Phytologist. 165 (3), 703-710 (2005).
- Jouvin, D., Louvat, P., N, M. F. C. Zinc isotopic fractionation: why organic matters. Environ Sci Technol. 43 (15), 5747-5754 (2009).
- Moynier, F., et al. Isotopic fractionation and transport mechanisms of Zn in plants. Chemical Geology. 267 (3-4), 125-130 (2009).
- Moynier, F., Herzog, G., Albarede, F. Isotopic composition of zinc, copper, and iron in lunar samples. Geochim. Cosmochim. Acta. 70 (24), 6103-6117 (2006).
- Moynier, F., et al. Isotopic fractionation of zinc in tektites. Earth Planet. Sci. Lett. 277 (3-4), 482-489 (2009).
- Chen, H., Savage, P., Teng, F. Z., Helz, R., Moynier, F. Zinc isotope fractionation during magmatic differentiation and the isotopic composition of the bulk Earth. Earth Planet. Sci. Lett. 369-370, 34-42 (2013).
- Moeller, K., et al. Calibration of the new certified materials ERM-AE633 and ERM-AE6447 for copper and IRMM 3702 for zinc isotope amount ratio determination. Geostd. Geoan. Res. 36 (2), 177-199 (2012).
- Bigeleisen, J., Mayer, M. Calculation of equilibrium constants for isotopic exchange reactions. J. Chem. Phys. 15, 261-267 (1947).
- Luck, J. M., Ben Othman, D., Albarede, F. Zn and Cu isotopic variations in chondrites and iron meteorites: Early solar nebula reservoirs and parent-body processes. Geochim. Cosmochim. Acta. 69 (22), 5351-5363 (2005).
- Moynier, F., Dauphas, N., Podosek, F. A Search for 70Zn Anomalies in Meteorites. Astrophys. J. 700 (2), L92-L95 (2009).
- Paniello, R., Day, J., Moynier, F. Zn isotope evidence for the origin of the Moon. Nature. 490 (7420), 376-380 (2012).
- Pichat, S., Douchet, C., Albarede, F. Zinc isotope variations in deep-sea carbonates from the eastern equatorial Pacific over the last 175 ka. Earth and Planetary Science Letters. 210 (1-2), 167-178 (2003).
- Moynier, F., Fujii, T., Shaw, A., Le Borgne, M. Heterogeneous of natural Zn isotopes in mice. Metallomics. 5 (6), 693-699 (2013).
- Balter, V., et al. Bodily variability of zinc natural isotope abundance in sheep. Rapid Com. Mass. Spec. 24, 605-612 (2010).
- Balter, V., et al. Contrasting Cu, Fe, and Zn isotopic patterns in organs and body fluids of mice and sheep, with emphasis on cellular fractionation. Metallomics. 5 (11), 1470-1482 (2010).
- Urgast, D. S., et al. Zinc isotope ratio imaging of rat brain thin sections from stable isotope tracer by LA-MC-ICP-MS. Metallomics. 4, 1057-1063 (2012).
- Marin-Carbonne, J., Rollion-Bard, C., Luais, B. In-situ measurements of iron isotopes by SIMS: MC-ICP-MS intercalibration and application to a magnetite crystal from the Gunflint chert. Chem. Geol. 285 (1-4), 50-61 (2011).
- Fietzke, J., et al. Boron isotope ratio determination in carbonates via LA-MC-ICP-MS using soda-lime glass standards as reference material. J. Anal. Atom. Spec. 25, 1953-1957 (2010).
