عالية الدقة قياس الزنك النظائر تطبق على الماوس هيئات
Summary
We present the technique to measure with high precision zinc isotope ratios in mouse organs.
Abstract
نقدم إجراء لقياس بدقة عالية نسب الزنك النظائر في أجهزة الماوس. يتكون الزنك من 5 نظائر مستقرة (64 الزنك، الزنك 66، 67 الزنك، الزنك 68 و 70 الزنك) والتي مجزأة بشكل طبيعي بين أجهزة الماوس. وتبين لنا أولا كيفية حل الأجهزة المختلفة من أجل تحرير ذرات الزنك. يتحقق هذه الخطوة من خلال مزيج من HNO 3 و H 2 O 2. نحن بعد ذلك تنقية ذرات الزنك من جميع العناصر الأخرى، ولا سيما من التدخلات إسوي الضغط (على سبيل المثال، ني)، من خلال أنيون تبادل اللوني في تمييع دورية هارفارد / HNO 3 متوسطة. يتم تنفيذ هذه الخطوات الأولى والثانية في مختبر نظيفة استخدام المواد الكيميائية عالية النقاء. وأخيرا، يتم قياس نسب النظائر باستخدام متعدد جامع إضافة بالحث-البلازما كتلة-مطياف، في دقة منخفضة. يتم حقن العينات باستخدام غرفة الرش وتجزئة النظائر الناجمة عن-مطياف الكتلة هو correcتيد بمقارنة نسبة العينات إلى نسبة معيار (تقنية أقواس القياسية). ينتج هذا الإجراء نموذجي كامل نسبة النظائر مع 50 جزء في المليون (2 SD) التكاثر.
Introduction
قياس درجة عالية من الدقة وكان (أفضل من 100 جزء في المليون / وحدة الكتلة الذرية) الزنك تكوين نظائر مستقرة ممكنا إلا لنحو 15 عاما وذلك بفضل تطور متعددة جامع البلازما المصدر كتلة-الطيف ومنذ ذلك الحين تم تطبيق معظمها في الأرض وعلوم الكواكب. تطبيقات على المجال الطبي هي رواية ولها إمكانات قوية والمؤشرات الحيوية للأمراض التي تعديل التمثيل الغذائي من الزنك (على سبيل المثال، مرض الزهايمر). تقدم هذه الورقة طريقة لقياس بدقة عالية نسب النظائر المستقرة الطبيعية من الزنك في مختلف أجهزة الماوس. والشيء نفسه ينطبق على عينات من الإنسان. يتكون أسلوب حل الأجهزة، وتنقية المواد الكيميائية الزنك من بقية الذرات، ومن ثم تحليل نسبة النظائر على-مطياف الكتلة.
جودة القياسات النظائر الزنك تعتمد على نوعية تنقية المواد الكيميائية (نقاء الزنك، وانخفاض شركات فارغةعرب كورب لكمية من الزنك الموجود في العينة، والغلة العالية الكيميائي للإجراءات)، وعلى السيطرة على التحيز فعال. هناك حاجة إلى نقاء عالية من الزنك جزء النهائي لإزالة كل التدخلات إسوي الضغط والتدخل غير إسوي الضغط الذي خلق تأثير المصفوفة. النويدات إسوي الضغط تخلق التدخلات المباشرة (على سبيل المثال، 64 ني). التدخلات غير إسوي الضغط تولد ما يسمى "المصفوفة" تأثير وتغير الدقة التحليلية القياسات عن طريق تغيير حالة التأين مقارنة مع مستوى الزنك النقي الذي يتم مقارنة العينات إلى 1. A منخفض فارغة (<10 نانوغرام) يشير إلى أنه لا يوجد أي تلوث عينات من قبل الزنك الخارجية التي من شأنها أن التحيز تكوين النظائر قياسها. كما النظائر الزنك يمكن مجزأة خلال التبادل الأيوني اللوني 2، وجمع كل ذرات الزنك يضمن أن لا تجزئة النظائر يحدث، وهو ما يعني أنه ينبغي أن يكون الإجراء الكيميائية العائد الكامل. أخيرا، ويتم تصحيح تجزئة النظائر دور فعال خلال قياس مطياف الكتلة عبر برنامج "بين أقواس القياسية" الأسلوب.
ولذلك، فإن الصعوبات الرئيسية للحصول على قياسات دقيقة والسيطرة على التلوث الخارجي (أي منخفضة فارغة)، مما ينتج عنه تنقية الكيميائية العائد الكامل الذي هو نظيفة من أي ذرات أو جزيئات أخرى، وتصحيح تجزئة النظائر فعال على-مطياف الكتلة. في هذه الورقة فإننا سوف تصف بروتوكول التحليلي لدينا لفصل الزنك من أجهزة الماوس وكذلك القياسات مطياف الكتلة.
ويتم استخراج باستخدام كمية منخفضة من الأحماض المخففة (دورية هارفارد / HNO 3 وسائل الاعلام) على أعمدة صغيرة (0.5 ميكرولتر و 0.1 ميكرولتر) من راتنج أنيون الصرف. أنه يحتوي على العائد الكامل والقياسات لها استنساخ الخارجي أفضل من 50 صفحة في الدقيقة على نسبة الزنك 66 الزنك / 64. ميزة أخرى من المنهجياتالتطوير التنظيمي هو أنه سريع جدا. ولذلك هو الأسلوب تتكيف بشكل جيد للغاية لالعلوم الطبية، في أي واحد يحتاج إلى تحليل عدد كبير من العينات مقارنة مع العلوم الجيولوجية، حيث تم تطوير هذه الأساليب التحليلية.
Protocol
Representative Results
Discussion
يتم تقييم استنساخ القياسات من خلال التحليلات تكرارها من نفس العينات التي نفذت خلال جلسات تحليلية مختلفة. على سبيل المثال 6، ونحن قد تتكرر نفس الصخور الأرضية 7 مرات وحصلنا على النتائج المدرجة في الجدول 2.
كما هو متوق?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
يعترف FM بتمويل من وكالة المخابرات الوطنية من خلال CHAIRE دي التميز آيدكس جامعة السوربون باريس سيتي، وINSU من خلال منحة PNP، المعهد الجامعي فرنسا فضلا عن برنامج Labex UniverEarth في جامعة السوربون باريس سيتي (ANR-10-LABX-0023 وكالة الاستخبارات الوطنية -11-آيدكس-0005-02). نشكر أيضا بتمويل من مجلس البحوث الأوروبي في إطار الجماعة الأوروبية H2020 البرنامج الإطاري / ERC اتفاقية المنحة # 637503 (البكر).
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 | |||
Referências
- 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).
