Die Autoren danken Miss Pi-Fen Lin, Herr Wei-Lung Tseng, Miss Pei-Hsuan Lin und Dr. Jia-Lu Chuan für ihre Unterstützung während der Bereich Probenahme und Laboranalyse für die praktische Entwicklung und Anwendung des "CATNET." Die Unterstützung der Besatzung und der Techniker an Bord des Forschungsschiffs Ocean Research-ich und Ocean Research-II während der Probenahme Expeditionen wird sehr geschätzt. Diese Arbeit wurde teilweise von Taiwan Ministry of Science unterstützt und Technologie gewährt 91-2611-M-002-007, 95-2611-M-002-009, 96-2611-M-002-004, 97-3114-M-002-006, 104-2611-M-002-019. Dieses Manuskript wird in Erinnerung an Miss Wen-Huei Lee für ihre immense Hingabe und Beitrag zur marine Forschungen in Taiwan geschrieben.

Das folgende Protokoll schließt die Arbeit mit schädlichen Chemikalien. Bitte lesen Sie sorgfältig die Sicherheitsdatenblätter (SDB) und befolgen Sie institutionellen Chemikaliensicherheit Richtlinien.
1. multi-Layer-Schwerkraft Filtration Sampler Vorbereitung
<ol><li>
Sampler-Reinigung
	<ol>
<li>Füllen Sie die Schläuche und Filtration Einheit mit 1 % (w/V) des anionischen Protease Enzym Reinigungslösung und legen Sie ihn für 24 h Flush den mehrschichtigen Schwerkraft Filtration Sampler mit doppelt destilliertem Wasser Umkehrosmose (RO-DDW) gründlich, dann füllen Sie ihn mit 0,1 % (V/V) Salzsäure (HCl, Reagenz Grade) und für 72 Stunden einweichen.</li>
		<li>Spülen Sie gründlich den mehrschichtigen Schwerkraft Filtration Sampler mit Umkehrosmose doppeltes destilliertem deionisiertes Wasser (RO-DD-DIW) drei-bis fünfmal, mindestens 20 Liter Zeit, und die Assemblage in Plastiktüten aufbewahren.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Partikel-Container Reinigung/Probenvorbereitung
	<ol>
<li>Verwenden Sie Polyethylen niedriger Dichte (LDPE, 125 mL) oder fluorierten Ethylen-Propylen (FEP, 125 mL) Flaschen als Behälter für Partikel. Reinigen Sie die Flaschen durch Einweichen zuerst in alkalischen Reinigungsmittel (Mikro, 1 %), dann in 50 % (V/V) Salpetersäure (Druckaufschluss3, Reagenz Grad), dann 10 % (V/V) HCl Lösungen für mindestens 24, 48 und 24 h, beziehungsweise. Spülen Sie die Flaschen mit deionisiertes Wasser (RO-DD-DIW) zwischen den zwei Schritten einweichen.</li>
		<li>Spülen Sie nach einer abschließenden HCl Einweichen die Flaschen mit deionisiertes Wasser (RO-DD-DIW) gründlich und trocknen Sie die Flaschen in einem Reinraum oder Klasse-100 sauberen Werkbank. Legen die gereinigte Flasche auf der mehrschichtigen Schwerkraft-Filtration-Sampler oder Dichtung gereinigt Flaschen in PE-Beutel mit Reißverschluss und Doppel-Tasche sie für den Transport.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Assemblage von mehrschichtigen Schwerkraft Filtration sampler
	<ol>
<li>Sechs 4 m lange chemisch beständigen thermoplastischen Elastomer-Rohre (Außen-ø von 0,635 cm) an die sechs Richtungen Buchten auf dem Sampler anschließen.</li>
		<li>Montieren Sie die drei verschiedenen Mesh Nylon Filter mit Polyethylen niedriger Dichte probenbehältern (125 mL LDPE) nacheinander in einem Reinraum (Bank) nach der Reinigung sind (siehe unten), mit den 10 µm Siebfilter positioniert auf der Außenseite der 63 µm-Siebfilter in der Mitte und den Siebfilter 153 µm auf der Innenseite. Für den Transport speichern Sie den mehrschichtigen Schwerkraft Filtration Sampler in zwei Schichten von Taschen aus Polyethylen (PE) zu, dann legen Sie sie in Polypropylen (PP)-Versandbehälter.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. Probenahme
<ol><li>
Entnahme von Proben
	<ol>
<li>Haben Sie bei der Ankunft auf dem Gelände der Probenahme eine Person den mehrschichtigen Schwerkraft Filtration Sampler aus einem Container auf dem Deck des Forschungsschiffes entfernen und öffnen Sie den Beutel mit dem Sampler. Dann haben sie die PE-Handschuhe anziehen, verbinden Sie die sechs 4 m thermoplastische Elastomer Schläuche mit Wasser Zapfen von sechs 20 L PTFE-beschichtete Probenahme Flaschen auf dem erhöhten Multi-Flasche Probenahme-Array und führen das Meerwasser in diesem Filtrationseinheit. Das Meerwasser fließt durch die direktionalen Buchten, und Partikel/Plankton wird sanft durch die Netze getrennt/fraktioniert und LDPE-Flaschen, die auf der Basis der Netze gesichert sind in 125 mL zu begleichen.</li>
		<li>Nachdem das Meerwasser durch (in der Regel 120 L für Küsten Meerwasser und 240 L für offenen Ozeanwasser) geflossen ist, entfernen Sie jedes Netz in Reihenfolge (Erstens die 153 µm, dann die 63 µm und schließlich die 10 µm) in einem Klasse-100 sauberen Werkbank, dann Sprühen im Netz mit Trace-Metall-clean 0,4 µm f Iltered Meerwasser zu spülen alle Plankton stecken auf der inneren Oberfläche der Netze. Das Meerwasser mit konzentrierter Partikel/Plankton in 125 mL-Polyethylen-Flaschen zu sammeln.</li>
		<li>Schrauben Sie diese Flaschen aus den Netzen, und Filtern Sie die Lösungen mit konzentrierter Partikel/Plankton wieder durch eine Säure gewaschen Vakuumfiltration Vorrichtung mit vorab gewogen, säuregewaschen 47 mm 10 µm Porengröße Polycarbonat Filter unter niedrig-Vakuum Bedingungen (< 5 kPa).</li>
		<li>Um Partikel/Plankton kleiner als 10 µm zu sammeln, warten Sie mindestens 20 L Meerwasser zu durchfließen der Sampler, dann danach, zwei bis fünf Liter Wasser in den 5 L PE-Behälter sammeln und Filtern diese Probe Gewässer durch eine Säure gewaschen Vakuumfiltration-Vorrichtung mit vorgewogene, säuregewaschen, 47mm, 0,4 µm Pore Größe Polycarbonat Filter.</li>
		<li>Spülen Sie nach Vakuumfiltration die Probenahmefilter mit hochreinem Wasser DDW, das Entfernen von Meerwasser, Meersalz Beeinflussung bestimmen die trockene Gewichte der Partikel/Plankton zu minimieren. Halten Sie die Spülung, nur ein paar Milliliter beschädigen das fragile Plankton zu verhindern.</li>
		<li>Dann, nach dieser Spülung Schritt sorgfältig entfernen Sie den Filter aus der Vakuumfiltration, speichern Sie die Probenahmefilter in Säure gewaschen, vorgewogene Acryl Kunststoff Petrischalen und in wiederverschließbaren Plastiktüten versiegeln. Halten Sie die Taschen in Tiefkühltruhe an Bord-20 ° c bis zu seiner Rückkehr ins Land ansässige Labor für weitere Vorbehandlung und chemische Analyse von Proben.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. Probe-Behandlung
<ol><li>
Frieren Sie ein, Trocknen und die Verdauung von Partikeln
	<ol>
<li>Setzen Sie die Filter mit Partikel-Proben in der Kollektor-Kammer der Gefriertrocknung Maschine, und die Maschine einschalten. Als die Maschinentemperatur-40 ° C erreicht, schalten Sie die Vakuumpumpe der Maschine und starten Sie die Gefriertrocknung Prozesse zu. Hinweis: Das Vakuumniveau stetig unter 0,12 mBar aufrechterhalten werden. Bitte lesen Sie die Bedienungsanleitung sorgfältig und befolgen Sie die Anweisungen des Herstellers für jeden Schritt.</li>
		<li>Nach 72 h die Gefriertrocknung Maschine ausschalten, entfernen Sie die getrockneten Filter und sie wiegen. Dann legen Sie getrocknete Beispielfilter in vorgewogene Perfluoroalkoxy Alkan (PFA) Schiffe (60 mL Fassungsvermögen), und fügen Sie 3 mL konzentrierter Salpetersäure ultrapure in die Schiffe2,3,6,7.</li>
		<li>Ziehen Sie die Gefäße mit einem Drehmomentschlüssel auf ein konstantes Drehmoment von 2,5 kg-m, und legen Sie die Schiffe in einem konventionellen Ofen bei 130 ° C für 12 h für die erste Sequenz der Verdauung. Nach dem Abkühlen die Schiffe aus dem Ofen nehmen, die Gefäße zu öffnen, und 2 mL ultrapure Flusssäure in die Schiffe2,3,6,7.</li>
		<li>Ziehen Sie die Gefäße mit einem Drehmoment von 2,5 kg-m, und legen Sie die Schiffe in einem konventionellen Ofen bei 130 ° C für 12 h, welches die zweite Sequenz der Verdauung ist. Nach dem Abkühlen, öffnen Sie die Gefäße und 16 mL 4,5 % Ultrareines Borsäurelösung in die Schiffe2,3,6,7.</li>
		<li>Ziehen Sie die Schiffe, die ein konstantes Drehmoment von 2,5 kg-m, und verdauen Sie die Proben im Backofen bei 130 ° C für 12 h für die endgültige Verdauung-Sequenz zu. Nach dem Abkühlen wiegen Sie jedes Schiff und bestimmen Sie die endgültige Masse und spezifische Masse der jeweiligen verdaute Lösung um eine endgültige Digestivum Volumen zu erzielen. Hinweis: Spezifische Masse wird bestimmt durch die Messung des Gewichts der genau 1,00 mL Digestivum.</li>
		<li>Gießen Sie vorsichtig die Digestivum in 30 mL Säure gereinigte PE-Flasche für weitere Metall Spurenanalyse.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Spurenanalyse Metall
	<ol>
<li>Bestimmen Sie die Ablaufverfolgung Metallkonzentrationen (Cd, Cu, Fe, Mn, Ni und Al) in verdauliche Lösungen von Partikeln mit einem Graphit Ofen Atomabsorption Spektrometer (GF-AAS)6.</li>
		<li>Als ein Genauigkeitstest verwenden zertifiziertes Referenzmaterial (CRM), wie z. B. Meeresablagerungen Referenzmaterialien vom National Research Council of Canada, Mündungs Sediment standard Referenzmaterial vom National Institute of Standards and Technology von der USA und Plankton Referenzmaterial aus Wissenschaft und des Wissens Dienst der Europäischen Kommission. Der Prozess gibt 95 bis 107 % Rückgewinnung von zertifizierten Wert für die Spurenmetalle in das CRM zur Verfügung gestellt.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Jeandel, C., 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=What+did+we+learn+about+ocean+particle+dynamics+in+the+GEOSECS-JGOFS+era.">What did we learn about ocean particle dynamics in the GEOSECS-JGOFS era.</a> Progr. Oceanogr. 133, 6-16 (2015).</li><li>Lam, P., 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=Methods+for+analyzing+the+concentration+and+speciation+of+major+and+trace+elements+in+marine+particles.">Methods for analyzing the concentration and speciation of major and trace elements in marine particles.</a> Progr. Oceanogr. 133, 32-42 (2015).</li><li>Collier, R., Edmond, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+trace+element+geochemistry+of+marine+biogenic+particulate+matter.">The trace element geochemistry of marine biogenic particulate matter.</a> Progr. Oceanogr. 13, 113-199 (1984).</li><li>Donat, J. R., Bruland, K. W., Steinnes, E., Salbu, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trace+elements+in+the+oceans.">Trace elements in the oceans.</a> Trace Elements in Natural Waters. , 247-280 (1995).</li><li>Wen, L. -. S., Santschi, P., Tang, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interaction+between+radioactively+labeled+colloids+and+natural+particles:+evidence+for+colloidal+pumping.">Interaction between radioactively labeled colloids and natural particles: evidence for colloidal pumping.</a> Geochim. Cosmochim. Ac. 61, 2867-2878 (1997).</li><li>Wen, L. -. S., Warnken, K., Santschi, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+organic+carbon,+iron,+and+aluminium+oxyhydroxides+as+trace+metal+carriers:+Comparison+between+the+Trinity+River+and+the+Trinity+River+Estuary+(Galveston+Bay,+Texas).">The role of organic carbon, iron, and aluminium oxyhydroxides as trace metal carriers: Comparison between the Trinity River and the Trinity River Estuary (Galveston Bay, Texas).</a> Mar. Chem. 112, 20-37 (2008).</li><li>Hurd, D., Spencer, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Marine+particles:+analysis+and+characterization.">Marine particles: analysis and characterization.</a> American Geophysical Union. , (1991).</li><li>Martin, J. H., Knauer, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+elemental+composition+of+plankton.">The elemental composition of plankton.</a> Geochim. Cosmochim. Ac. 37, 1639-1653 (1973).</li><li>Morel, F., Price, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+biogeochemical+cycles+of+trace+metals+in+the+oceans.">The biogeochemical cycles of trace metals in the oceans.</a> Science. 300, 944-947 (2003).</li><li>Ho, T. -. Y., 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=The+elemental+composition+of+some+marine+phytoplankton.">The elemental composition of some marine phytoplankton.</a> J. Phycol. 39, 1145-1159 (2003).</li><li>McDonnell, A., 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=The+oceanographic+toolbox+for+the+collection+of+sinking+and+suspended+marine+particles.">The oceanographic toolbox for the collection of sinking and suspended marine particles.</a> Prog. Oceanogr. 133, 17-31 (2015).</li><li>Wen, L. -. S., Li, W. -. H., Zhuang, G. -. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Multiple layer filtering and collecting device. , (2005).</li><li>Ho, T. -. Y., Wen, L. -. S., You, C. -. F., Lee, D. -. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+trace-metal+composition+of+size+fractionated+plankton+in+the+South+China+Sea:+biotic+versus+abiotic+sources.">The trace-metal composition of size fractionated plankton in the South China Sea: biotic versus abiotic sources.</a> Limnol. Oceanogr. 52, 1776-1788 (2007).</li><li>Hsu, R., Liu, J. <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+estimations+of+the+density+and+porosity+of+flocs+of+varying+sizes+in+a+submarine+canyon.">In-situ estimations of the density and porosity of flocs of varying sizes in a submarine canyon.</a> Mar. Geol. 276, 105-109 (2010).</li><li>Liao, W. -. H., Yang, S. -. C., Ho, T. -. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trace+metal+composition+of+size-fractionated+plankton+in+the+Western+Philippine+Sea:+the+impact+of+anthropogenic+aerosol+deposition.">Trace metal composition of size-fractionated plankton in the Western Philippine Sea: the impact of anthropogenic aerosol deposition.</a> Limnol Oceanogr. , (2017).</li><li>Grasshoff, K., Kremling, K., Ehrhardt, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Methods of seawater analysis. , (2007).</li></ol>

Der Co-Autor ist Herr Alan Chuang patent Mitinhaber und Geschäftsführer der Firma (Sino Instruments Co., Ltd.), die dieser Sammlung Apparat für interessierte Nutzer hergestellt. Das Patent endete im Mai 9th, 2015-12.

Erhalten zuverlässige Spur Metallkonzentrationen von Plankton und Schwebeteilchen in natürlichen Gewässern, die in der Regel in sehr geringen Konzentrationen vorhanden sind, erfordert große Sorgfalt bei der Probenentnahme, Verarbeitung, Vorbehandlungen und Analyse mit dem Ziel Verringerung der Kontamination. Daher die Verfahren zu entwerfen und bereiten Probenahme Gang, Probenbehälter und Materialien zur Erhebung und prozessproben sind alle wichtigen Schritte in Richtung qualitativ hochwertiger Daten für Spurenmeta...

Partikel im Ozean spielen eine wichtige Rolle in der marine biogeochemische Zyklen1. Die meisten Eigenschaften von Partikeln, wie Größe, Mineralogie und Zusammensetzung, können von einer geologischen oder hydrographischen um weitere2tiefgreifend verändern. Die Verteilung der Elemente im Ozean sind darüber hinaus auch verbunden mit dem Lebenszyklus des marinen Phytoplanktons: Wachstum, Tod, Untergang und Remineralisierung3,4. Marine Partikel umfassen mindestens 4 Größenordnungen in der Größe von Submikron-Partikeln bis hin zu großen Aggregaten (> 5 mm). Die meisten Partikel sind biologisch, Prozesse wie virale Lyse, Exsudation, Sekretion, fäkale pelletherstellungabgeleitet. Andere Partikel werden von physischen Koagulation von Zellen, zelltrümmer oder lithogen Materialien1gebildet. Verschiedene chemische und biologische Eigenschaften der Partikel zu steuern die geochemische Zyklen und biologische Vorgänge auf und innerhalb der Partikel4,5,6. Diese Partikel sind wichtige Lebensräume und Nahrungsquellen für einige Organismen, wie Zooplankton oder Saprotrophs. Dementsprechend bezieht sich das Schicksal der Partikel oft auf ihre Größe, die durch biologische Prozesse auf und um Partikel geändert werden können.
Sampling-marine Partikel in der Regel erfordert Filtration, aber dieser Ansatz stellt eine gewisse Unklarheit bei der Ermittlung der Eigenschaften der Partikel, da marine Partikel nicht homogen in Zusammensetzung und Größe sind. Schwebeteilchen, hauptsächlich bestehend aus kleinen und niedrigen Dichte Partikel, die fast permanent in der Schwebe, sind nur für einen kurzen Zeitraum, abhängig von den hydrodynamischen Bedingungen mit unterschiedlichen Mengen von größeren und dichteren Partikel in Suspension gemischt. 7. die ersten Berichte über die Spur Metallzusammensetzung Plankton Proben wurden durch Plankton schleppt oder Aussetzung Plankton Netze auf einem Forschung Schiff8gesammelt. Die Autoren oft Metallpartikel gefunden und Chips in Proben, zu malen, was auf ein schwerwiegendes Problem der Kontamination während der marine Partikel Probenahme für die chemische Analyse. Andere Bemühungen sind net Abschleppen von Schlauchbooten oder mit einer Polyvinylchlorid (PVC)-hand seilwinde3. Die Schwierigkeit der zuverlässige Probenahme von Partikeln erschwert Fortschritte in unserem Verständnis von der chemischen Zusammensetzung der marine Partikel, vor allem für Spurenelemente. Als solche ist wichtigste Aussagen über den Gehalt an Spurenelementen im Phytoplankton von Kultur Studien9,10gekommen. Diese Anerkennung hat Meereswissenschaftler zum Erstellen von neuen Methoden für Partikel im Meer über den letzten dreißig Jahren11Studium motiviert.
Meeresforscher haben verschiedene Sampling-Techniken, einschließlich an Bord Filtration, in Situ Filtration verwendet und Sediment fallen11. Die Verarbeitung großer Mengen von Meerwasser unbelastete Proben sammeln kann schwierig sein, vor allem für Hochsee und tiefen Gewässern, in denen die Partikelkonzentrationen sehr niedrig sind (0,001 - 0,1 mg/L). Es ist auch notwendig, Filtern Sie große Mengen von Meerwasser, eine ausreichende Menge von Partikeln Spur Metallkonzentrationen messen zu erhalten. Einige Forscher haben die Größe-Fraktionierung-Methode verwendet, um Schwebeteilchen Untergang Partikel trennen. Partikelgröße, Porosität, Dichte und Form können jedoch alle Einfluss Partikel sinken Geschwindigkeiten. Sediment fallen sind nicht praktische Werkzeuge, Schwebstoffe, zu sammeln, da die zum Untergang Partikel vorgesehen sind. Daher ist es wichtig, Probenahme und Behandlungsmethoden zu entwickeln, die ausreichende Mengen an suspendierten Teilchen mit minimalen Verunreinigungen sammeln können. Daher ist Größe-Fraktionierung von in Situ Filtration noch ein viel versprechendes Instrument der Ozeanograph Probenahme Toolbox, da es wichtige Informationen über marine Partikel Dynamik offenbaren kann. Hier beschreiben wir eine erfolgreich erprobte Spur-Metall-clean, mehrschichtige Schwerkraft Filtration Probenahme Apparat, die große Mengen (120-240 L) behandeln kann Meerwasser an Bord in einem Arbeitsgang aus Polytetrafluorethylen (PTFE) beschichtet Probenahme Wasserflaschen in eine Multi-Flasche Probenahme Array. Dieser Apparat Probenahme verwendet säuregewaschen synthetischen Nylon Netze nacheinander und die Netze sind eingeschlossen in einem Polycarbonat-Container, Größe fraktioniert abgehängte Angelegenheit und Phytoplankton12,13, sanft zu sammeln 14,15 (Abbildung 1). Das Ziel dieser Arbeit ist es, ein besseres Werkzeug für die Untersuchung der Metall-Partikel-Verbände und ihre Reaktion Dynamik in marinen Lebensräume bieten, und zu einem besseren Verständnis über das Schicksal einer Vielzahl von Plankton, Partikeln und Spurenmetalle in diesen Umgebungen.

<table><tbody><tr><td>thermoplastic elastomer (C-Flex) Tubings</td><td>Cole Palmer</td><td>EW-06424-67</td><td>O.D. 0.635 cm, Opaque White 1/8&quot;ID x 1/4&quot;OD, 25 ft/pack</td></tr><tr><td>LDPE Bottle (Nalgene)</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>2103-0004</td><td>125 mL, Nalgene Wide-Mouth LDPE Bottles with Closure</td></tr><tr><td>anionic protease enzyme detergent detergent (Tergazyme)</td><td>Alconox</td><td>1104-1</td><td>1&amp;times;4 lb box (1.8 kg)</td></tr><tr><td>Hydrochloric Acid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>258148</td><td>Reagent grade</td></tr><tr><td>Nitric acid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>695025</td><td>Reagent grade</td></tr><tr><td>alkaline detergnet (Micro)</td><td>Cole Palmer</td><td>EW-99999-14</td><td>Micro-90 Cleaning Solution</td></tr><tr><td>polycarbonate filter, 47 mm, 0.4 &amp;micro;m</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>WHA111107</td><td>Whatman Nuclepore Track-Etched Membranes, diam. 47 mm, pore size 0.4 &amp;mu;m, polycarbonate</td></tr><tr><td>polycarbonate filter, 47 mm, 10 &amp;micro;m</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>WHA111115</td><td>Whatman Nuclepore Track-Etched Membranes, diam. 47 mm, pore size 10 &amp;mu;m, polycarbonate</td></tr><tr><td>PFA vessel, 60 ml capacity</td><td>Savillex</td><td>300-060-03</td><td>60 mL Digestion Vessel, Flat Interior, Flat Exterior, Buttress Threaded Top</td></tr><tr><td>Nitric acid, ultrapure</td><td>Seastar Chemicals</td><td>N/A</td><td>BASELINE Nitric Acid</td></tr><tr><td>HF, ultrapure</td><td>Seastar Chemicals</td><td>N/A</td><td>BASELINE Hydrofluoric Acid</td></tr><tr><td>Boric acid, ultrapure</td><td>Seastar Chemicals</td><td>N/A</td><td>BASELINE Hydrobromic Acid</td></tr><tr><td>polyethylene (PE) gloves</td><td>Safty Zone</td><td>GDPL-MD-5</td><td>Clear Powder Free Polyethylene Gloves</td></tr><tr><td>Multiple layer filtering and collecting device</td><td>Sino Instrumnets Co. Ltd</td><td>not available</td><td>Multiple layer filtering and collecting device, CATNET</td></tr><tr><td>10 um Nylon filters, Nitex</td><td>Dynamic Aqua-Supply Ltd.</td><td>NTX 10</td><td>Nitex - Standard Widths (40 - 44 inches)</td></tr><tr><td>60 um Nylon filters, Nitex</td><td>Dynamic Aqua-Supply Ltd.</td><td>NTX 60</td><td>Nitex - Standard Widths (40 - 44 inches)</td></tr><tr><td>150 um Nylon filters, Nitex</td><td>Dynamic Aqua-Supply Ltd.</td><td>NTX 150</td><td>Nitex - Standard Widths (40 - 44 inches)</td></tr><tr><td>torque wrench</td><td>Halfords</td><td>200238</td><td>Halfords Professional Torque Wrench 8-60Nm</td></tr><tr><td>multi-bottle sampling array, Rosette</td><td>General Oceanics</td><td>Model 1018</td><td>Rosette Sampler</td></tr><tr><td>PTFE-coated sampling bottles, GO-Flo</td><td>General Oceanics</td><td>108020T</td><td>GO-Flo water sampler teflon coated</td></tr><tr><td>Marine sediment reference materials</td><td>National Research Council Canada</td><td>MESS-3</td><td></td></tr><tr><td>Estuarine sediment standard reference material</td><td>National Institute of Standards and Technology</td><td>1646a</td><td></td></tr><tr><td>Plankton reference material</td><td>The European Commission&#039;s science and knowledge service</td><td>CRM414</td><td></td></tr></tbody></table>

an ultra-clean multilayer apparatus for collecting size fractionated marine plankton and suspended particles

Die Verteilungen der viele Spurenelemente im Ozean sind eng verbunden mit dem Wachstum, den Tod und die Remineralisierung von Meeresplankton und derer ausgesetzt/Untergang Partikel. Hier präsentieren wir Ihnen ein alle Kunststoff (Polypropylen und Polycarbonat), Mehrschichtfiltration System zur Sammlung von suspendierten Partikeln (SPM) am Meer. Diese Ultra-clean Probenahmegerät wurde konzipiert und entwickelt speziell für Spurenelement Studien. Sorgfältige Auswahl aller nicht-metallischen Materialien und Nutzung eines Inline-durchströmten Verfahrens minimiert etwaige Metall Kontaminationen während der Probenahme. Dieses System wurde erfolgreich getestet und optimiert für die Bestimmung von Spurenelementen (z.B.Fe, Al, Mn, Cd, Cu, Ni) auf Partikel unterschiedlicher Größe im Küsten- und offenen Meerwasser. Ergebnisse aus dem Südchinesischen Meer an der Station South East Asia Time Series (Sitzplätze) zeigen, dass tagaktive Variationen und räumliche Verteilung des Planktons in der euphotischen Zone leicht gelöst und erkannt werden können. Chemische Analyse der Größe fraktioniert Partikel in den Oberflächengewässern der Taiwan-Straße schlägt vor, dass die größeren Partikel (> 153 µm) wurden vor allem biologisch abgeleitet, während die kleineren Teilchen (10-63 µm) meist aus anorganischer Materie bestanden. Abgesehen von Cd verringerte sich die Konzentrationen von Metallen (Fe, Al, Mn, Cu, Ni) mit zunehmender Größe.

Mit der Entwicklung der modernen Ozeanographie, es ist jetzt eine gängige Praxis, "saubere Techniken" verwenden, um genaue Spur Metallkonzentrationen in marine Partikel oder Plankton zu erhalten. Da die meisten Partikel in natürlichen Gewässern in den niedrigen mg/L µg/L-Bereich sind, ist die Behandlung von großen Mengen von Meerwasser notwendig, geochemische und biologischen Effekte von spurenmetallen auf verschiedene Partikel in ambient Umgebungen zu untersuchen. Mit dem Einsatz vo...

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An Ultra-clean Multilayer Apparatus for Collecting Size Fractionated Marine Plankton and Suspended Particles

Eine Ultra-clean Multilayer Vorrichtung zum Sammeln von Größe fraktioniert Meeresplankton und Schwebeteilchen

Plankton und Schwebeteilchen spielen eine wichtige Rolle in den biogeochemischen Zyklen im Ozean. Hier bieten wir eine Ultra-clean, low-Stress-Methode für die Sammlung verschiedener Größen von Partikeln und Plankton auf hoher See mit der Fähigkeit zur Handhabung großer Mengen von Meerwasser.

The distributions of many trace elements in the ocean are strongly associated with the growth, death, and re-mineralization of marine plankton and those ...

an-ultra-clean-multilayer-apparatus-for-collecting-size-fractionated

Research

JoVE Journal

Environment

8.7K Aufrufe.  National Taiwan University. Plankton und Schwebeteilchen spielen eine wichtige Rolle in den biogeochemischen Zyklen im Ozean. Hier bieten wir eine Ultra-clean, low-Stress-Methode für die Sammlung verschiedener Größen von Partikeln und Plankton auf hoher See mit der Fähigkeit zur Handhabung großer Mengen von Meerwasser.

Serie: An Ultra-clean Multilayer Apparatus for Collecting Size Fractionated Marine Plankton and Suspended Particles

Unraveling the Unseen Players in the Ocean - A Field Guide to Water Chemistry and Marine Microbiology

Here we introduce a series of thoroughly tested and well standardized research protocols adapted for use in remote marine environments. The sampling protocols include the assessment of resources available to the microbial community (dissolved organic carbon, particulate organic matter, inorganic nutrients), and a comprehensive description of the viral and bacterial communities (via direct viral and microbial counts, enumeration of autofluorescent microbes, and construction of viral and microbial metagenomes). We use a combination of methods, which represent a dispersed field of scientific disciplines comprising already established protocols and some of the most recent techniques developed. Especially metagenomic sequencing techniques used for viral and bacterial community characterization, have been established only in recent years, and are thus still subjected to constant improvement. This has led to a variety of sampling and sample processing procedures currently in use. The set of methods presented here provides an up to date approach to collect and process environmental samples. Parameters addressed with these protocols yield the minimum on information essential to characterize and understand the underlying mechanisms of viral and microbial community dynamics. It gives easy to follow guidelines to conduct comprehensive surveys and discusses critical steps and potential caveats pertinent to each technique.

Here, we present a comprehensive protocol to assess the organic and inorganic nutrient availability and the abundance and structure of microbial and viral communities in remote marine environments.

Entwirren der unsichtbaren Spieler im Ozean - ein Feld Führer zu Wasserchemie und Marine Mikrobiologie

Here we introduce a series of thoroughly tested and well standardized research protocols adapted for use in remote marine environments. The sampling ...

Forschung

Umwelt

VacuSIP, an Improved InEx Method for In Situ Measurement of Particulate and Dissolved Compounds Processed by Active Suspension Feeders

Benthic suspension feeders play essential roles in the functioning of marine ecosystems. By filtering large volumes of water, removing plankton and detritus, and excreting particulate and dissolved compounds, they serve as important agents for benthic-pelagic coupling. Accurately measuring the compounds removed and excreted by suspension feeders (such as sponges, ascidians, polychaetes, bivalves) is crucial for the study of their physiology, metabolism, and feeding ecology, and is fundamental to determine the ecological relevance of the nutrient fluxes mediated by these organisms. However, the assessment of the rate by which suspension feeders process particulate and dissolved compounds in nature is restricted by the limitations of the currently available methodologies. Our goal was to develop a simple, reliable, and non-intrusive method that would allow clean and controlled water sampling from a specific point, such as the excurrent aperture of benthic suspension feeders, in situ. Our method allows simultaneous sampling of inhaled and exhaled water of the studied organism by using minute tubes installed on a custom-built manipulator device and carefully positioned inside the exhalant orifice of the sampled organism. Piercing a septum on the collecting vessel with a syringe needle attached to the distal end of each tube allows the external pressure to slowly force the sampled water into the vessel through the sampling tube. The slow and controlled sampling rate allows integrating the inherent patchiness in the water while ensuring contamination free sampling. We provide recommendations for the most suitable filtering devices, collection vessel, and storing procedures for the analyses of different particulate and dissolved compounds. The VacuSIP system offers a reliable method for the quantification of undisturbed suspension feeder metabolism in natural conditions that is cheap and easy to learn and apply to assess the physiology and functional role of filter feeders in different ecosystems.

VacuSIP, an Improved InEx Method for In Situ Measurement of Particulate and Dissolved Compounds Processed by Active Suspension Feeders

We introduce the VacuSIP, a simple, non-intrusive, and reliable method for clean and accurate point sampling of water. The system was developed and evaluated for the simultaneous collection of the water inhaled and exhaled by benthic suspension feeders in situ, to cleanly measure removal and excretion of particulate and dissolved compounds.

VACUSIP eine verbesserte Inex Methode für<em&gt; In Situ</em&gt; Messung von partikulären und gelösten Verbindungen, die durch Active Suspension Feeders Verarbeitet

Benthic suspension feeders play essential roles in the functioning of marine ecosystems. By filtering large volumes of water, removing plankton and ...

Protocol for Microplastics Sampling on the Sea Surface and Sample Analysis

Microplastic pollution in the marine environment is a scientific topic that has received increasing attention over the last decade. The majority of scientific publications address microplastic pollution of the sea surface. The protocol below describes the methodology for sampling, sample preparation, separation and chemical identification of microplastic particles. A manta net fixed on an &#187;A frame&#171; attached to the side of the vessel was used for sampling. Microplastic particles caught in the cod end of the net were separated from samples by visual identification and use of stereomicroscopes. Particles were analyzed for their size using an image analysis program and for their chemical structure using ATR-FTIR and micro FTIR spectroscopy. The described protocol is in line with recommendations for microplastics monitoring published by the Marine Strategy Framework Directive (MSFD) Technical Subgroup on Marine Litter. This written protocol with video guide will support the work of researchers that deal with microplastics monitoring all over the world.

The protocol below describes the methodology for: microplastics sampling on the sea surface, separation of microplastic and chemical identification of particles. This protocol is in line with the recommendations for microplastics monitoring published by the MSFD Technical Subgroup on Marine Litter.

Protokoll für die Mikroplastik Probenahme auf der Meeresoberfläche und Probenanalyse

Microplastic pollution in the marine environment is a scientific topic that has received increasing attention over the last decade. The majority of ...

Sampling, Sorting, and Characterizing Microplastics in Aquatic Environments with High Suspended Sediment Loads and Large Floating Debris

The ubiquitous presence of plastic debris in the ocean is widely recognized by the public, scientific communities, and government agencies. However, only recently have microplastics in freshwater systems, such as rivers and lakes, been quantified. Microplastic sampling at the surface usually consists of deploying drift nets behind either a stationary or moving boat, which limits the sampling to environments with low levels of suspended sediments and floating or submerged debris. Previous studies that employed drift nets to collect microplastic debris typically used nets with &#8805;300 &#181;m mesh size, allowing plastic debris (particles and fibers) below this size to pass through the net and elude quantification. The protocol detailed here enables: 1) sample collection in environments with high suspended loads and floating or submerged debris and 2) the capture and quantification of microplastic particles and fibers &lt;300 &#181;m. Water samples were collected using a peristaltic pump in low-density polyethylene (PE) containers to be stored before filtering and analysis in the lab. Filtration was done with a custom-made microplastic filtration device containing detachable union joints that housed nylon mesh sieves and mixed cellulose ester membrane filters. Mesh sieves and membrane filters were examined with a stereomicroscope to quantify and separate microplastic particulates and fibers. These materials were then examined using a micro-attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectrometer (micro ATR-FTIR) to determine microplastic polymer type. Recovery was measured by spiking samples using blue PE particulates and green nylon fibers; percent recovery was determined to be 100% for particulates and 92% for fibers. This protocol will guide similar studies on microplastics in high velocity rivers with high concentrations of sediment. With simple modifications to the peristaltic pump and filtration device, users can collect and analyze various sample volumes and particulate sizes.

Most microplastic research to date has occurred in marine systems where suspended solid levels are relatively low. Focus is now shifting to freshwater systems, which may feature high sediment loads and floating debris. This protocol addresses collecting and analyzing microplastic samples from aquatic environments that contain high suspended solid loads.

Probenahme, Sortieren und Charakterisierung Mikroplastik in aquatischen Umgebungen mit hohen abgehängte Sedimentfracht und große schwimmende Trümmer

The ubiquitous presence of plastic debris in the ocean is widely recognized by the public, scientific communities, and government agencies. However, only ...

Large Volume (20L+) Filtration of Coastal Seawater Samples

The workflow begins with the collection of coastal marine waters for downstream microbial community, nutrient and trace gas analyses. For this method, samples were collected from the deck of the HMS John Strickland operating in Saanich Inlet. This video documents large volume (&ge;20 L) filtration of microbial biomass, ranging between 0.22&mu;m and 2.7&mu;m in diameter, from the water column. Two 20L samples can be filtered simultaneously using a single pump unit equipped with four rotating heads. Filtration is done in the field on extended trips, or immediately upon return for day trips. It is important to record the amount of water passing through each sterivex filter unit. To prevent biofilm formation between sampling trips, all filtration equipment must be rinsed with dilute HCl and deionized water and autoclaved immediately after use. This procedure will take approximately 5 hours plus an additional hour for clean up.

Large Volume 20L+ Filtration of Coastal Seawater Samples

This video documents large volume (&ge;20 L) filtration of microbial biomass, ranging between 0.22&mu;m and 2.7&mu;m in diameter, from the water column.

Large Volume (20L +) Filtration von Coastal Meerwasser Proben

The workflow begins with the collection of coastal marine waters for downstream microbial community, nutrient and trace gas analyses. For this method, ...

Biologie

Small Volume (1-3L) Filtration of Coastal Seawater Samples

The workflow begins with the collection of coastal marine waters for downstream microbial community, nutrient and trace gas analyses. For today s demonstration samples were collected from the deck of the HMS John Strickland operating in Saanich Inlet. This video documents small volume (~1 L) filtration of microbial biomass from the water column. The protocol is an extension of the large volume sampling protocol described earlier, with one major difference: here, there is no pre-filtration step, so all size classes of biomass are collected down to the 0.22 &mu;m filter cut-off. Samples collected this way are ideal for nucleic acid analysis. The set-up, filtration, and clean-up steps each take about 20-30 minutes. If using two peristaltic pumps simultaneously, up to 8 samples may be filtered at the same time. To prevent biofilm formation between sampling trips, all filtration equipment must be rinsed with dilute HCl and deionized water and autoclaved immediately after use.

Small Volume 1-3L Filtration of Coastal Seawater Samples

This video documents small volume (~1 L) filtration of microbial biomass from the water column.

Small Volume (1-3L) Filtration von Coastal Meerwasser Proben

The workflow begins with the collection of coastal marine waters for downstream microbial community, nutrient and trace gas analyses. For today s ...

A Microfluidic Platform for Precision Small-volume Sample Processing and Its Use to Size Separate Biological Particles with an Acoustic Microdevice

A major advantage of microfluidic devices is the ability to manipulate small sample volumes, thus reducing reagent waste and preserving precious sample. However, to achieve robust sample manipulation it is necessary to address device integration with the macroscale environment. To realize repeatable, sensitive particle separation with microfluidic devices, this protocol presents a complete automated and integrated microfluidic platform that enables precise processing of 0.15&#8211;1.5 ml samples using microfluidic devices. Important aspects of this system include modular device layout and robust fixtures resulting in reliable and flexible world to chip connections, and fully-automated fluid handling which accomplishes closed-loop sample collection, system cleaning and priming steps to ensure repeatable operation. Different microfluidic devices can be used interchangeably with this architecture. Here we incorporate an acoustofluidic device, detail its characterization, performance optimization, and demonstrate its use for size-separation of biological samples. By using real-time feedback during separation experiments, sample collection is optimized to conserve and concentrate sample. Although requiring the integration of multiple pieces of equipment, advantages of this architecture include the ability to process unknown samples with no additional system optimization, ease of device replacement, and precise, robust sample processing.

This protocol describes a system architecture for performing automated small volume (0.15&#8211;1.5 ml) particle separations using a microfluidic device, and discusses methods to optimize acoustofluidic device performance and operation.

Einem mikrofluidischen Plattform für Präzisions-Kleinvolumen Probenbearbeitung und seine Verwendung zur Größe Separate biologische Partikel mit einem Acoustic Microdevice

A major advantage of microfluidic devices is the ability to manipulate small sample volumes, thus reducing reagent waste and preserving precious sample. ...

Biotechnik

Separation and Identification of Conventional Microplastics from Farmland Soils

Microplastics (MPs) pollution in the terrestrial environment has received increasing attention over the last decade, with increasing studies describing the numbers and types of MPs in different soil systems and their impacts on soil and crop health. However, different MPs extraction and analytical methods are used, limiting opportunities to compare results and generate reliable evidence for industry advice and policymakers. Here, we present a protocol that describes the methodology for sampling, separation, and chemical identification of conventional MPs&#160;from soil. The method is low-cost, and the materials are readily available. This enhances operational ease and may help with widespread adoption. The protocol provides detailed information on sample collection from the top 0-30 cm of soil using plastic-free utensils; simulation of different soil types through the use of various solid media (such as bentonite clay, silicon dioxide, and non-contaminated soil), with the addition of the same mass&#160;of polyethylene(PE)-MPs for subsequent quantification; density separation of plastic particles utilizing saturated sodium chloride (NaCl) solution and digestion of organic impurities in the supernatant using 4 M sodium hydroxide (NaOH) solution; quantification of particles using fluorescent microscopy after Nile Red staining; and polymer identification using micro&#160;Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (&#956;-FTIR) or Laser-Direct Infrared (LDIR) spectroscopy. The MPs recovery rate ranged from 83% - 90% for the abovementioned media. This protocol presents an efficient method for soil MPs analysis that is optimized for feasibility, applicability, and cost-effectiveness. Moreover, the video accompanied can guide the process of analyzing the soil MPs step-by-step virtually. This study is dedicated to standardizing the methods for soil MPs analysis, enhancing the connectivity and comparability of measurements, and establishing a foundation for more standardized and scientific research.

Presented here is a method for extracting microplastics from soil and identifying their polymer types. The method has been optimized for execution, applicability, and cost-effectiveness. It lays a scientific foundation for standardizing the analytical method to identify microplastics in soils.

Abtrennung und Identifizierung von konventionellem Mikroplastik aus landwirtschaftlichen Böden

Microplastics (MPs) pollution in the terrestrial environment has received increasing attention over the last decade, with increasing studies describing ...

Mikrofluidisches Gerät zur kontinuierlichen Isolierung extrazellulärer Vesikel aus menschlichem Urin

Single Step Isolation of Extracellular Vesicles from Large-Volume Samples with a Bifurcated A4F Microfluidic Device

Extracellular vesicles (EVs) hold immense potential for various biomedical applications, including diagnostics, drug delivery, and regenerative medicine. Nevertheless, the current methodologies for isolating EVs present significant challenges, such as complexity, time consumption, and the need for bulky equipment, which hinders their clinical translation. To address these limitations, we aimed to develop an innovative microfluidic system based on cyclic olefin copolymer-off-stoichiometry thiol-ene (COC-OSTE) for the efficient isolation of EVs from large-volume samples in a continuous manner. By utilizing size and buoyancy-based separation, the technology used in this study achieved a significantly narrower size distribution compared to existing approaches from urine and cell media samples, enabling the targeting of specific EV size fractions in future applications. Our innovative COC-OSTE microfluidic device design, utilizing bifurcated asymmetric flow field-flow fractionation technology, offers a straightforward and continuous EV isolation approach for large-volume samples. Furthermore, the potential for mass manufacturing of this microfluidic device offers scalability and consistency, making it feasible to integrate EV isolation into routine clinical diagnostics and industrial processes, where high consistency and throughput are essential requirements.

Autor im Fokus: Asymmetrische Feldströmungsfraktionierung für die Integration von Bioreaktoren

Extracellular vesicles hold immense promise for biomedical applications, but current isolation methods are time-consuming and impractical for clinical use. In this study, we present a microfluidic device that enables the direct isolation of extracellular vesicles from large volumes of biofluids in a continuous manner with minimal steps.

Einstufige Isolierung extrazellulärer Vesikel aus großvolumigen Proben mit einem gegabelten mikrofluidischen A4F-Gerät

Extracellular vesicles (EVs) hold immense potential for various biomedical applications, including diagnostics, drug delivery, and regenerative medicine. ...

Eine Ultra-clean Multilayer Vorrichtung zum Sammeln von Größe fraktioniert Meeresplankton und Schwebeteilchen

Zusammenfassung

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Kapitel in diesem Video

Entwirren der unsichtbaren Spieler im Ozean - ein Feld Führer zu Wasserchemie und Marine Mikrobiologie

VACUSIP eine verbesserte Inex Methode für

Protokoll für die Mikroplastik Probenahme auf der Meeresoberfläche und Probenanalyse

Probenahme, Sortieren und Charakterisierung Mikroplastik in aquatischen Umgebungen mit hohen abgehängte Sedimentfracht und große schwimmende Trümmer

Large Volume (20L +) Filtration von Coastal Meerwasser Proben

Small Volume (1-3L) Filtration von Coastal Meerwasser Proben

Einem mikrofluidischen Plattform für Präzisions-Kleinvolumen Probenbearbeitung und seine Verwendung zur Größe Separate biologische Partikel mit einem Acoustic Microdevice

Abtrennung und Identifizierung von konventionellem Mikroplastik aus landwirtschaftlichen Böden

Einstufige Isolierung extrazellulärer Vesikel aus großvolumigen Proben mit einem gegabelten mikrofluidischen A4F-Gerät

Einstufige Isolierung extrazellulärer Vesikel aus großvolumigen Proben mit einem gegabelten mikrofluidischen A4F-Gerät