Fare Organlar Uygulanan Yüksek Hassasiyetli Çinko İzotopik Ölçümler
Summary
We present the technique to measure with high precision zinc isotope ratios in mouse organs.
Abstract
Biz fare organlarda yüksek hassasiyetli çinko izotop oranları ile ölçmek için bir prosedür mevcut. Çinko doğal fare organları arasında parçalandı olan 5 duraylı izotop (64 Zn, 66 Zn, 67 Zn, 68 Zn ve 70 Zn) oluşmaktadır. Biz ilk Zn atomları boşaltmak için farklı organlara çözmek için nasıl gösterir; Bu adım, HNO 3 ve H2O 2 bir karışımı ile gerçekleştirilir. Daha sonra, bir seyreltik HBr / HNO 3 ortam içinde anyon değişim kromatografisi ile izobarik etkileşimler (örneğin, Ni), özellikle de, diğer elemanları çinko atomu saflaştırılması. Bu, ilk iki adım yüksek saflıkta kimyasallar kullanılarak temiz bir laboratuarda gerçekleştirilmiştir. Son olarak, izotop oranları düşük çözünürlükte, çoklu toplayıcı indüktif çiftli-plazma kütle spektrometre kullanılarak-ölçülür. Numuneler düzeltmesi olan bir püskürtme odası ve kütle-spektrometresi ile indüklenen izotopik parçalaması kullanılarak enjekte edilirBir standart (standart dizeleme tekniği) oranına örneklerin oranının karşılaştırarak ted. Bu, tam tipik prosedür 50 ppm (2 sd) tekrarlanabilirlik ile bir izotop oranı üretir.
Introduction
yüksek hassasiyetli ölçümü (daha iyi 100 ppm / atomik kütle birimi) çinko izotop bileşimi sadece çoklu-toplayıcı plazma kaynak kitle spektrometresi gelişimine yaklaşık 15 yıl sayesinde mümkün olmuştur ve o zamandan beri çoğunlukla Earth uygulanmış ve gezegen bilimleri. Tıp alanında uygulamaları yenidir ve çinko metabolizmasını (örneğin, Alzheimer hastalığı) modifiye hastalıklar için biyobelirteçler gibi güçlü bir potansiyele sahiptir. Bu makale çeşitli fare organlarda yüksek hassasiyetle çinkonun doğal izotop oranları ölçmek için bir yöntem bildirir. Aynı insan örnekleri için geçerli olacaktır. yöntem, organ, atomunu kalan çinkonun kimyasal saflaştırma ve daha sonra bir kitle spektrometresi üzerinde izotop oranı analiz çözünme meydana gelir.
Zn izotop ölçümlerin kaliteli kimyasal arıtma kalitesi (Zn saflığı, düşük boş abone ol bağlıdırörnek Zn miktarına ared, yüksek kimyasal usul verim) ve enstrümantal önyargı kontrolü. Nihai Zn fraksiyonunun yüksek saflıkta bir matris efekti oluşturmak İzobarik müdahaleler ve non-izobarik girişim hem kaldırmak için gereklidir. Isobaric nuclides doğrudan müdahaleler (örneğin, 64 Ni) oluşturun. Sigara izobarik müdahaleler olarak adlandırılan "matris" etkisi oluşturabilir ve numuneler 1 göre olan saf çinko standardına göre iyonizasyon durumunu değiştirerek ölçümleri analitik hassasiyet değiştirebilir. Düşük boş (<10 ng) dış Zn ile numunelerin kontaminasyon olduğunu gösterir önyargı ölçülen izotop bileşimini olur o. Zn izotopları, iyon-değiştirme kromatografisi 2 boyunca kısımlara gibi, bütün Zn atomları toplanması herhangi bir izotopik fraksiyonasyon kimyasal işlemi tam verim sahip olması gerektiği anlamına gelen oluşmasını temin eder. Son olarak, kütle spektrometresi ölçümü sırasında enstrümantal izotop fraksiyon düzeltilmesi "standart dizeleme" yöntemi ile yapılır.
Bu nedenle, ana zorluklar elde etmek için hassas ölçümler başka atomlar veya moleküller temiz tam verim kimyasal arıtmaya üreten, (boş, yani düşük) dış kirlenmeyi kontrol ve kütle spektrometresi-enstrümantal izotop fraksiyonasyon düzeltiyorsanız. Bu yazıda, fare organları yanı sıra kitle spektrometresi ölçümlerinden Zn ayırmak için analitik protokol anlatacağız.
ekstraksiyon, anyon-değişim reçine mikro sütununa (0.5 ul ve 0.1 ul) ile seyreltildi asitlerin düşük miktarda (HBr / HNO 3 ortam) kullanılarak yapılır. Bu tam bir verim vardır ve ölçümler harici tekrarlanabilirlik 66 Zn / 64 Zn oranı daha iyi 50 ppm var. Meth diğer bir avantajıod çok hızlı olmasıdır. Bu yüzden, yöntem, çok iyi bir bu analitik yöntemler geliştirilmiştir bilimleri ile karşılaştırıldığında numune çok sayıda analiz etmek için ihtiyacı olan, tıp şekilde uyarlanmıştır.
Protocol
Representative Results
Discussion
ölçümlerin tekrarlanabilirliği farklı analitik oturumları sırasında yürütülen aynı numunelerin çoğaltılmış analizlerle değerlendirilir. Örnek 6 için, aynı karasal kullanıcıların rock 7 defa tekrarlanır olan ve Tablo 2'de rapor edilen sonuçları elde edilmiştir.
Izotop fraksiyon 10 teorisinin beklenen ve bugüne kadar herhangi bir güneş sistemi malzeme ölçüldüğü gibi (örneğin, göktaşı 11-13, 3-5,<…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
FM Chaire d'Excellence IDEX Sorbonne Paris Cité aracılığıyla ANR fon kabul, INSU PNP hibe yoluyla, Institut Universitaire de France yanı sıra Sorbonne Paris Cité (ANR-10-LabX-0023 ve ANR at LABEX UniverEarth programı -11-IDEX-0005-02). Biz de Avrupa Topluluğu'nun H2020 çerçeve programı / ERC hibe anlaşması # 637503 (Bozulmamış) kapsamında Avrupa Araştırma Konseyi fon teşekkür ederim.
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).
