Os autores graças a Miss Pi-Fen Lin, Sr. Wei-Lung Tseng, Miss Pei-Hsuan Lin e Dr. Lu Jia-Chuan para sua assistência durante a amostragem de campo e análise de laboratório para o desenvolvimento prático e aplicação de "CATNET." A assistência de equipe e técnico a bordo do navio de pesquisa pesquisa oceano-eu e o oceano pesquisa-II durante as expedições de amostragem é muito apreciada. Este trabalho foi financiado em parte por Taiwan Ministério da ciência e tecnologia de concede 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. Este manuscrito é escrito em memória de Miss Wen-Huei Lee por sua imensa dedicação e contribuição para pesquisas marinhas em Taiwan.

O seguinte protocolo envolve trabalhar com produtos químicos prejudiciais. Por favor leia as folhas de dados de segurança (SDS) e siga as diretrizes institucionais de segurança química.
1. multi camada gravidade filtração Sampler preparação
<ol><li>
Amostrador de limpeza
	<ol>
<li>Encher a tubulação e filtração unidade com 1% (p/v) de solução de detergente de enzima protease aniônicos e molho por 24 h. Flush o sampler de filtração multi camada gravidade com água bidestilada osmose reversa (RO-DDW) cuidadosamente e, em seguida, preenchê-lo com 0,1% (v/v) ácido clorídrico (HCl, grau de reagente) e molho por 72 h.</li>
		<li>Lave minuciosamente o sampler de filtração multi camada gravidade com osmose reversa água desionizada bidestilada (RO-DD-DIW) três a cinco vezes, pelo menos 20 litros cada vez e armazenar o conjunto em sacos plásticos.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Partícula contêiner limpeza/preparação da amostra
	<ol>
<li>Uso de polietileno de baixa densidade (LDPE, 125 mL) ou frascos de propileno (FEP, 125 mL) de etileno fluorado como recipientes para as partículas. Limpe as garrafas, embebendo-os primeiro em detergente alcalino (Micro, 1%), em seguida, em 50% (v/v) o ácido nítrico (HNO3, grau de reagente) e, em seguida, soluções de HCl 10% (v/v) pelo menos 24, 48 e 24 h, respectivamente. Lave as garrafas com água deionizada (RO-DD-DIW) entre as duas etapas de imersão.</li>
		<li>Depois de um final HCl imersão, lave as garrafas com água deionizada (RO-DD-DIW) e as garrafas em uma sala limpa ou classe-100 banco limpo a seco. Anexar o frasco limpo para o sampler de filtragem multicamada de gravidade, ou selo limpado garrafas em sacos com zíper PE e dois sacos-los para o transporte.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Taxocenose de amostrador de filtração multi camada gravidade
	<ol>
<li>Ligar seis tubos de elastômero termoplástico tempo quimicamente resistente de 4 m (diâmetro exterior de 0,635 cm) nas seis entradas direcionais em cima do amostrador.</li>
		<li>Montar os três filtros de nylon malha diferente com recipientes de amostra de polietileno de baixa densidade (PEBD de 125 mL) em sequência em uma sala limpa (banco), depois elas são limpas (veja abaixo), com o filtro de rede de 10 µm posicionado do lado de fora, o filtro de malha de 63 µm na médio e o filtro de malha de 153 µm no interior. Para o transporte, armazenar o sampler de filtração multi camada gravidade em duas camadas de sacos de polietileno (PE) e, em seguida, colocá-lo no recipiente de transporte de polipropileno (PP).</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. amostragem
<ol><li>
Coleta de amostra
	<ol>
<li>Após a chegada no local da amostragem, ter uma pessoa remover o sampler de filtração multi-camada de gravidade de um contêiner no convés do navio de pesquisa e abra o saco com o sampler. Então, tê-los pôr as luvas de PE, conectar os seis tubos de elastômero termoplástico de 4 m para as torneiras de água das garrafas de seis 20 revestida com PTFE L amostragem na matriz elevada multi garrafa de amostragem e guiar esta unidade de filtração da água do mar. A água do mar fluirá através das entradas de direcionais, e o plâncton/partículas serão gentilmente separados/fracionada através das redes e firmar a 125 mL frascos LDPE que estão garantidos na base das redes.</li>
		<li>Quando a água do mar tem vertido (geralmente 120 L de água do mar costeiro e 240 L para a água de mar aberto), remover cada rede em sequência (em primeiro lugar, a 153 µm, em seguida, o 63 µm e finalmente a 10 µm) em uma bancada limpa de classe 100, em seguida, spray net com rastreamento-metal-limpa 0,4 µm f iltered água do mar para lavar qualquer preso na superfície interna das redes de plâncton. Colete a água do mar com partículas/plâncton concentrada em frascos de polietileno de 125 mL.</li>
		<li>Desaperte estes frascos de redes e filtrar as soluções com partículas/plâncton concentrada novamente através de um aparelho de filtração de vácuo desbotados com pre-pesava, desbotados 47 mm, 10 filtros de tamanho de poro policarbonato µm sob baixo-vácuo condições (< 5 kPa).</li>
		<li>Para coletar partículas/plâncton menor que 10 µm, espere pelo menos 20 L de água do mar fluir através do amostrador, então depois disso, coletar dois a cinco litros de água no recipiente de 5 L PE e filtrar estas águas de amostra por um aparato de filtração de vácuo desbotados com filtros de policarbonato tamanho de poro pré-pesados, desbotados, 47-mm, 0.4-µm.</li>
		<li>Após a filtragem de vácuo, lave os filtros de amostra imediatamente com água DDW para remover o resíduo de água do mar, minimizando a influência de sais do mar em determinar o peso seco das partículas/plâncton de alta pureza. Manter o volume de lavagem para apenas um par de mililitros para não danificar o frágil plâncton.</li>
		<li>Então, após esta etapa de lavagem, remova cuidadosamente o filtro da unidade de filtração de vácuo, armazenar os filtros de amostra em pré-pesados, lavada com ácido acrílicos plásticos pratos de petri e sele em sacos plásticos resealable. Manter os sacos em um congelador-20 ˚ c a bordo até retornar a um laboratório terrestre para posterior amostra pré-tratamento e química análise.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. tratamento de amostra
<ol><li>
Congelar a secagem e digestão de partículas
	<ol>
<li>Colocar os filtros com amostras de partículas na câmara de coletor da máquina liofilização e ligar a máquina. Como a máquina atinja a-40 ° C, ligue a bomba de vácuo da máquina e iniciar a processos de liofilização. Nota: O nível de vácuo deve ser mantido firmemente abaixo 0.12 mBar. Por favor, leia atentamente o manual de usuário e siga as orientações do fabricante para cada etapa.</li>
		<li>Após 72 h, desligue a máquina de liofilização, retire os filtros secos e pesá-los. Em seguida, colocar filtros de amostra seca em navios de perfluoroalkoxy pré-pesados alcano (PFA) (capacidade de 60 mL) e adicionar 3 mL de ácido nítrico ultrapura concentrado em navios2,3,6,7.</li>
		<li>Apertar os vasos com uma chave de torque com um torque constante de 2,5 kg-m e coloque os vasos em um forno convencional a 130 ° C, durante 12 h para a primeira sequência de digestão. Após arrefecimento, retire os vasos do forno, abrir os vasos e adicionar 2 mL de ultrapura ácido fluorídrico em navios2,3,6,7.</li>
		<li>Apertar os vasos com um torque de 2,5 kg-m e coloque os vasos em um forno convencional a 130 ° C, durante 12 h, que é a segunda sequência de digestão. Após arrefecimento, abrir os vasos e adicionar 16 mL de solução de ácido bórico ultra puro de 4,5% para os navios2,3,6,7.</li>
		<li>Apertar os vasos com um torque constante de 2,5 kg-metros e digerir as amostras em forno a 130 ° C, durante 12 h para a sequência final da digestão. Após arrefecimento, pesar cada recipiente e determinar a massa final e a massa específica de cada solução digerida para produzir um volume final digestant. Nota: A massa específica é determinada pela medição do peso exatamente 1,00 ml de digestant.</li>
		<li>Com cuidado, despeje o digestant 30 mL ácida garrafa PE limpada para nova análise de metal de rastreamento.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Análise de Metal de rastreamento
	<ol>
<li>Determine o rastreamento metal concentrações (Cd, Cu, Fe, Mn, Ni e Al) em soluções digeridas de partículas usando um grafite fornalha absorção atómica espectrômetro (GF-AAS)6.</li>
		<li>Como um teste de precisão, usar material de referência certificado (CRM), tais como materiais de referência de sedimentos marinhos do Conselho de pesquisa nacional do Canadá, material de referência padrão de sedimentos estuarinos do Instituto Nacional de padrões e tecnologia da Estados Unidos da América e material de referência de plâncton do serviço da Comissão Europeia de ciência e conhecimento. O processo dá a recuperação de 95 a 107% do valor certificado para os metais de rastreamento fornecidos no CRM.</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>

O co-autor, Sr. Alan Chuang é o co-proprietário patente e o gerente geral da empresa (Sino instrumentos co., Ltd.) que fabrica este aparelho de coleção para os usuários interessados. A patente terminou em maio 9th, 201512.

Obtenção de rastreamento confiável metais concentrações em plâncton e partículas em suspensão nas águas naturais, que são geralmente presentes em concentrações muito baixas, exige muito cuidado durante a coleta, processamento, pré-tratamentos e análise, com o objectivo de reduzindo a contaminação. Portanto, os procedimentos para projetar e preparar o equipamento de amostragem, recipientes de amostras e materiais usados para coletar e amostras do processo são todos críticos passos em direção à obtenç...

Partículas no oceano desempenham um papel importante nos ciclos biogeoquímicos marinhos1. A maioria das propriedades de partículas, tais como tamanho, mineralogia e composição, pode mudar profundamente de uma configuração geológica ou hidrográfica para mais2. Além disso, as distribuições de elementos no oceano também estão associadas com o ciclo de vida do fitoplâncton marinho: crescimento, morte, afundando e remineralização3,4. Partículas marinhas abrangem pelo menos 4 ordens de magnitude, em tamanho, variando de partículas submicron para agregados grandes (> 5 mm). A maioria das partículas são biologicamente derivadas, processos como lise viral, exsudação, secreção, produção de sedimento fecal, etc. Outras partículas são formadas de física coagulação das células, restos celulares ou de materiais de lithogenic1. Várias características químicas e biológicas de partículas controlam ambos os ciclos geoquímicos e processos biológicos que ocorrem na e dentro as partículas4,5,6. Estas partículas são habitats importantes, bem como fontes de alimento para alguns organismos, tais como o zooplâncton ou saprófitas. Nesse sentido, o destino das partículas é muitas vezes relacionado com seu tamanho, o que pode ser modificado por processos biológicos e em torno de partículas.
Amostragem de partículas marinhas geralmente requer filtragem, mas esta abordagem apresenta uma certa ambiguidade em identificar as propriedades das partículas, desde partículas marinhas não são homogêneas em composição e tamanho. Partículas em suspensão, compostas principalmente de partículas pequenas e de baixa densidade que são quase permanentemente em suspensão, são misturadas com diferentes quantidades de partículas maiores e mais densas em suspensão apenas por um curto período de tempo, dependendo das condições hidrodinâmicas 7. os primeiros relatos de na composição de metal de rastreamento das amostras de plâncton foram coletados por reboques de plâncton ou suspensão de redes de plâncton em um navio de investigação8. Os autores frequentemente encontraram partículas de metal e pintar fichas nas amostras, sugerindo um grave problema de contaminação durante a amostragem de partículas marinho para análise química. Outros esforços incluem reboque por balsas de borracha líquida ou usando um cloreto de polivinila (PVC)-mão guincho3. A dificuldade de amostragem confiável de partículas faz progressos em nossa compreensão da composição química das partículas marinhas mais difícil, especialmente para os oligoelementos. Como tal, informações cruciais sobre a concentração de oligoelementos em fitoplâncton tem provenientes de9,de estudos de cultura10. Este reconhecimento tem motivado os cientistas marinhos para criar novos métodos para o estudo de partículas no mar durante os últimos trinta anos11.
Oceanógrafos utilizaram várias técnicas de amostragem, incluindo a bordo filtração, filtração em situ , e armadilhas de sedimentos11. O processamento de grandes volumes de água do mar para recolher amostras não-contaminada pode ser um desafio, especialmente para mar aberto e águas profundas, em que as concentrações de partículas são muito baixas (0,001 - 0,1 mg/L). Também é necessário filtrar grandes volumes de água do mar para obter uma quantidade adequada de partículas para medir concentrações de metal de rastreamento. Alguns pesquisadores usou o método de fracionamento de tamanho para separar partículas suspensas de partículas a afundar-se. No entanto, forma, porosidade, densidade e tamanho de partícula podem todas as partículas de influência velocidades a afundar-se. Armadilhas de sedimentos não são ferramentas práticas para coletar partículas em suspensão, uma vez que aqueles são projetados para afundar as partículas. Portanto, é importante desenvolver métodos de amostragem e tratamento que podem coletar quantidades suficientes de partículas em suspensão com contaminação mínima. Daí, tamanho-fracionamento por filtração em situ ainda é uma ferramenta promissora na caixa de ferramentas de amostragem da oceanógrafa, já que pode revelar informações críticas sobre a dinâmica da partícula marinho. Aqui, descrevemos um testado com êxito rastreamento-metal-limpa, filtração por gravidade multi-camada aparelho, que pode tratar grandes volumes (120-240 L) de amostragem de água do mar a bordo em um passe de politetrafluoretileno (PTFE) revestido garrafas de colheita de amostras de água em um matriz de amostragem multi garrafa. Este aparelho de amostragem utiliza redes de nylon sintético desbotados em sequência, e as redes são colocadas dentro de um recipiente de policarbonato para coletar suavemente tamanho-fracionada suspendida matéria e fitoplâncton12,13, 14,15 (Figura 1). O objetivo deste trabalho é fornecer uma ferramenta melhor para estudar as associações de metal-partícula e sua dinâmica de reação em ambientes marinhos e melhorar a nossa compreensão do destino de uma grande variedade de planktons, partículas e metais em estas ambientes.

<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

As distribuições de muitos elementos de traço no oceano são fortemente associadas com o crescimento, morte e remineralização do plâncton marinho e das partículas suspensas/afundando. Aqui, apresentamos um todo plástico (polipropileno e policarbonato), multi-camada sistema de filtragem para coleção de partículas em suspensão (SPM) no mar. Este dispositivo de amostragem ultra-limpo foi projetado e desenvolvido especificamente para estudos do elemento de traço. Seleção meticulosa de todos os materiais não-metálicos e a utilização de um procedimento de escoamento em linha minimiza qualquer possível contaminação de metal durante a amostragem. Este sistema com êxito foi testado e tweaked para determinação de metais (por exemplo, Fe, Al, Mn, Cd, Cu, Ni) em partículas de tamanho variável em águas costeiras e aberto do oceano. Resultados do mar da China Meridional, na estação South East Asia séries temporais (lugares) indicam que as variações diurnas e distribuição espacial de plâncton na zona eufótica podem ser facilmente resolvidos e reconhecidos. Análise química de partículas de tamanho-fracionada nas águas de superfície do Estreito de Taiwan sugere que as partículas maiores (> 153 µm) foram principalmente biologicamente derivado, enquanto as partículas menores (10-63 µm) foram na sua maioria compostas de matéria inorgânica. Além do Cd, as concentrações de metais (Fe, Al, Mn, Cu, Ni) diminuíram com o aumento de tamanho.

Com o desenvolvimento da Oceanografia moderna, agora é uma prática comum de usar "técnicas de limpas" para obter o rastreamento preciso metais concentrações em partículas marinhas, ou plâncton. Desde que a maioria das partículas em águas naturais são no baixo mg/L a gama µ g/L, o tratamento de grandes volumes de água do mar é necessário investigar os efeitos biológicos e geoquímicos de metais em várias partículas em ambientes de ambientes. Com o uso de técnicas de amost...

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

Um aparelho ultra limpo Multicamado para coleta de plâncton marinho tamanho fracionado e partículas em suspensão

Plâncton e partículas em suspensão desempenham um papel importante nos ciclos biogeoquímicos no oceano. Aqui, nós fornecemos um método ultra-limpo, baixo stress para a recolha de vários tamanhos de partículas e plâncton no mar com a capacidade de lidar com grandes volumes de água do mar.

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

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Environment

8.8K visualizações.  National Taiwan University. Plâncton e partículas em suspensão desempenham um papel importante nos ciclos biogeoquímicos no oceano. Aqui, nós fornecemos um método ultra-limpo, baixo stress para a recolha de vários tamanhos de partículas e plâncton no mar com a capacidade de lidar com grandes volumes de água do mar.

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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.

Desvendando os jogadores invisíveis no Oceano - Um Guia de Campo para Química da Água e Microbiologia Marinha

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

Ambiente

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, um método melhorado para Inex<em&gt; In Situ</em&gt; Medição de partículas e dissolvidos compostos Processado por alimentadores de suspensão ativa

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.

Protocolo para Microplásticos Amostragem na superfície do mar e análise de amostras

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.

Amostragem, classificação e caracterização Microplastics em ambientes aquáticos com cargas de sedimentos suspensos altos e grandes destroços flutuantes

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

Design and Use of an Apparatus for Quantifying Bivalve Suspension Feeding at Sea

As shellfish aquaculture moves from coastal embayments and estuaries to offshore locations, the need to quantify ecosystem interactions of farmed bivalves (i.e., mussels, oysters, and clams) presents new challenges. Quantitative data on the feeding behavior of suspension-feeding mollusks is necessary to determine important ecosystem interactions of offshore shellfish farms, including their carrying capacity, the competition with the zooplankton community, the availability of trophic resources at different depths, and the deposition to the benthos. The biodeposition method is used to quantify feeding variables in suspension-feeding bivalves in a natural setting and represents a more realistic proxy than laboratory experiments. This method, however, relies upon a stable platform to satisfy the requirements that water flow rates supplied to the shellfish remain constant and the bivalves are undisturbed. A flow-through device and process for using the biodeposition method to quantify the feeding of bivalve mollusks were modified from a land-based format for shipboard use by building a two-dimensional gimbal table around the device. Planimeter data reveal a minimal pitch and yaw of the chambers containing the test shellfish despite boat motion, the flow rates within the chambers remain constant, and operators are able to collect the biodeposits (feces and pseudofeces) with sufficient consistency to obtain accurate measurements of the bivalve clearance, filtration, selection, ingestion, rejection, and absorption at offshore shellfish aquaculture sites.

A flow-through device for using the biodeposition method to quantify filtration and feeding behavior of bivalve mollusks was modified for shipboard use. A two-dimensional gimbal table built around the device isolates the apparatus from boat motion, thereby allowing the accurate quantification of bivalve filtration variables at offshore shellfish aquaculture sites.

Concepção e utilização de aparelhagem para quantificar a suspensão bivalves alimentação no mar

As shellfish aquaculture moves from coastal embayments and estuaries to offshore locations, the need to quantify ecosystem interactions of farmed bivalves ...

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.

Volume grande (20L +) Filtração das amostras Seawater Coastal

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

Biologia

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.

Volume pequenas (1-3L) Filtragem de Amostras de Água do Mar Coastal

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.

Uma plataforma microfluídica para processamento de precisão de pequeno volume de amostra e respectiva utilização para Tamanho partículas biológicas separadas com um microdispositivos Acústico

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

Bioengenharia

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.

Separação e identificação de microplásticos convencionais de solos agrícolas

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

Dispositivo microfluídico para isolamento contínuo de vesículas extracelulares da urina humana

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 em destaque: Fracionamento de fluxo de campo assimétrico para integração de biorreatores

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.

Isolamento em Etapa Única de Vesículas Extracelulares de Amostras de Grande Volume com Dispositivo Microfluídico A4F Bifurcado

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