專利名稱：一種可適用于觀察骨骼微細(xì)結(jié)構(gòu)及研究其環(huán)境記錄的石珊瑚骨骼樣品制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物地球化學(xué)領(lǐng)域和環(huán)境生態(tài)領(lǐng)域，涉及一種實驗用造礁石珊瑚骨骼樣品的制備方法。
背景技術(shù)：
造礁石珊瑚在生命活動過程中分泌并沉積碳酸鈣，形成連續(xù)的骨骼生長層。造礁石珊瑚對外界環(huán)境變化反應(yīng)敏感，溫度、鹽度、PH等環(huán)境因子的日周期變化都會引起珊瑚蟲生理狀況甚至健康狀況的改變，其同期鈣化所形成的文石在生物化學(xué)性狀上亦會受到影響，比如其所含同位素δ 180、δ 13C、δ 11B組成比率的改變，地球化學(xué)元素(包括重金屬元素) 的含量發(fā)生變化，骨骼密度條帶發(fā)生變化等等。故而，造礁石珊瑚骨骼的生長同步記錄了珊瑚生長歷史和環(huán)境變化信息，被廣泛的應(yīng)用于生物地球化學(xué)，生態(tài)環(huán)境等領(lǐng)域，諸如古氣候重建、海平面波動、火山噴發(fā)、大陸徑流、上升流、海洋污染甚至生產(chǎn)力的研究。同時基于造礁石珊瑚骨骼構(gòu)造和微細(xì)結(jié)構(gòu)特征的觀察還被廣泛應(yīng)用遠(yuǎn)古四射珊瑚的分類和演化、現(xiàn)代造礁石珊瑚(六放珊瑚)的分類以及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域珊瑚羥基磷灰石人工骨的研究和臨床應(yīng)用等研究領(lǐng)域。在進(jìn)行石珊瑚骨骼樣品的同位素分析、重金屬分析、微細(xì)結(jié)構(gòu)觀察等實驗之前， 都須通過前期處理，去除珊瑚水螅體組織，以及骨骼中所含有的少量有機(jī)質(zhì)及無機(jī)碳酸鹽膠結(jié)物。這些雜質(zhì)都足以影響珊瑚骨骼地球化學(xué)測量的結(jié)果和微細(xì)結(jié)構(gòu)的觀察。因此，制備適用于觀察骨骼微細(xì)結(jié)構(gòu)及地球化學(xué)測定的石珊瑚骨骼樣品是開展石珊瑚環(huán)境記錄等研究的前提，具有重要的意義。國內(nèi)外諸多涉及石珊瑚骨骼前處理的文獻(xiàn)中有相當(dāng)一部分未曾提及具體的處理方法或者只是簡單的用淡水沖洗、煮沸或者超聲波震蕩一番而已。這些方法往往無法有效地去除珊瑚組織等有機(jī)質(zhì)，并且還常會引起珊瑚骨骼損傷甚至變異。應(yīng)用較為廣泛的是腐蝕和氧化法，根據(jù)其化學(xué)物質(zhì)可劃分為NaOH、H2O2, NaClO三種不同浸泡方法。但是關(guān)于這三種方法的敘述都不是很細(xì)致，對于如何有效去除珊瑚組織和骨骼內(nèi)部雜質(zhì)而不影響骨骼微細(xì)結(jié)構(gòu)和組成成分沒有系統(tǒng)的論述和介紹。實際上，NaClO的氧化性最強(qiáng)，但是其毒性和氧化后導(dǎo)致的二次污染不可避免；而NaOH雖具優(yōu)異的腐蝕性，但是也會引起二次污染并干擾微細(xì)結(jié)構(gòu)的觀察，只有通過足夠的后期清洗才能消弭上述影響。雙氧水由于其化學(xué)成分的特殊性，能夠在進(jìn)行氧化去污的同時基本沒有二次污染，但是因其水溶性呈弱酸性，會導(dǎo)致文石針晶等微觀結(jié)構(gòu)的溶解。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可適用于觀察骨骼微細(xì)結(jié)構(gòu)及研究其環(huán)境記錄的石珊瑚骨骼樣品制備方法，通過簡單的實驗室器材制備符合不同實驗要求石珊瑚骨骼的方法。發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)上述目的本發(fā)明的石珊瑚骨骼樣品制備方法包括以下步驟(1)將石珊瑚骨骼樣品于漂白液中進(jìn)行第一次浸泡，用清水沖洗，再用新的漂白液中進(jìn)行第二次浸泡；所述的漂白液是PH 為8-9的10%的雙氧水或NaClO溶液；(2)浸泡結(jié)束后，將石珊瑚骨骼樣品進(jìn)一步清洗，于 450C 60°C烘干備用。步驟(I)中，所述的第一次浸泡時間為1-2小時左右，使大部分生物組織及有機(jī)質(zhì)被氧化并脫離珊瑚骨骼。隨后用潔凈的淡水沖洗I分鐘，以去除被氧化后的組織污物。第一次浸泡后會產(chǎn)生大量氣泡和組織破碎物，故需要更換漂白液進(jìn)行第二次浸泡。第二次浸泡時間為24小時左右，，進(jìn)一步充分氧化骨骼內(nèi)部殘余的有機(jī)物等雜質(zhì)。步驟(2)所述的進(jìn)一步清洗，是先用清水進(jìn)行涮洗，涮洗步驟需要輕柔減少磕碰， 再置于超聲波震蕩儀中低檔清洗3-5分鐘。超聲振蕩清洗時間和次數(shù)可根據(jù)實際情況酌情增減，單次震蕩時間不可過久，防止水溫過高。超聲振蕩后再用去離子水進(jìn)行清洗，再進(jìn)行烘干。本發(fā)明采用的漂白液可采用雙氧水溶液或次氯酸鈉(NaClO)溶液，但鑒于次氯酸鈉毒性及可能產(chǎn)生二次污染物，若樣品后續(xù)用于微量元素(包括金屬元素)的測定不建議使用；若后續(xù)用于同位素的測定則可使用次氯酸鈉溶液，但須清洗干凈。優(yōu)選雙氧水溶液，更優(yōu)選是pH為8. 5的10%的雙氧水溶液。調(diào)節(jié)漂泊液的pH值時，可采用NaOH進(jìn)行調(diào)節(jié)。若后續(xù)應(yīng)用于重金屬的測定，超聲振蕩后應(yīng)將石珊瑚骨骼樣品進(jìn)一步用金屬螯合劑溶液浸泡10-20分鐘，以徹底清除表面殘留金屬并使用去離子水重復(fù)震蕩清洗一次。所用金屬螯合劑溶液含有17 mM 二乙基二硫代氨基甲酸鈉、O. 4 M維生素C和11.7 mM氯化隹丐(calcium chloride) ;pH值為5。經(jīng)過去離子水涮洗浸泡后按實驗要求可采取不同處理方法。若骨骼樣品后續(xù)用于同位素的測定，烘干溫度不可超過45°C ;其他用途可酌情選擇 60°C烘干。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果
I.本發(fā)明通過應(yīng)用雙氧水等常見試劑和超聲波清洗儀去除珊瑚水螅體組織和其他有機(jī)雜質(zhì)，從而獲得潔凈的石珊瑚骨骼，最大限度的減少制備過程中珊瑚骨骼構(gòu)造和微細(xì)結(jié)構(gòu)的破壞，同時避免了骨骼中微量元素含量和同位素組成比率的改變。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例來進(jìn)一步解釋本發(fā)明，但實施例并不對本發(fā)明做任何形式的限定。實施例I
從中科院南海海洋研究所熱帶海洋生物實驗站附近海域珊瑚礁區(qū)3 m水深采集鼻形鹿角Pocillopora damicornis。截取長度為5cm的珊瑚樣品置于已調(diào)整pH值為8. 5的10% 雙氧水溶液中浸泡2小時。取出珊瑚骨骼用自來水輕輕涮洗后再次使用相同濃度和pH值的雙氧水溶液浸泡24小時。用蒸餾水涮洗干凈,然后使用超聲波震蕩5分鐘,最后用去離子水浸泡涮洗后于烘箱60°C烘干。用于骨骼內(nèi)部構(gòu)造和微細(xì)結(jié)構(gòu)的觀察。經(jīng)過上述步驟處理后的珊瑚骨骼表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)保存完整，經(jīng)過4年時間后，隔間腔內(nèi)的次生文石結(jié)構(gòu)仍保留完好。實施例2從三亞西瑁島海域珊瑚礁區(qū)3m水深采集鹿角杯形珊瑚pociIlopora damicornis，氣取10塊3cm的珊瑚，置于已調(diào)整pH值為8. 5的10%雙氧水溶液中浸泡2小時。取出珊瑚骨骼用自來水輕輕涮洗后再次使用相同濃度和pH值的雙氧水溶液浸泡24小時。用蒸餾水涮洗干凈，使用超聲波清洗10分鐘，然后浸泡于螯合物去除劑中10分鐘，用去離子水涮洗后再次使用超聲波清洗10分鐘。最后于烘箱60°C烘干。用于骨骼重金屬(Cu、Pb、Cd、Zn、 Ni)的測定。經(jīng)過上述步驟處理后的珊瑚骨骼表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)保存完整，經(jīng)過3年時間后隔間腔內(nèi)的次生文石結(jié)構(gòu)保留完好。
權(quán)利要求
1.一種可適用于觀察骨骼微細(xì)結(jié)構(gòu)及研究其環(huán)境記錄的石珊瑚骨骼樣品制備方法，其特征在于包括以下步驟(I)將石珊瑚骨骼樣品于漂白液中進(jìn)行第一次浸泡，用清水沖洗， 再用新的漂白液中進(jìn)行第二次浸泡；所述的漂白液是PH為8-9的10%的雙氧水或NaClO溶液；(2)浸泡結(jié)束后，將石珊瑚骨骼樣品進(jìn)一步清洗，于45°C 60°C烘干備用。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟(I)所述的第一次浸泡時間為1-2小時左右。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟(I)所述的第二次浸泡時間為24小時左右。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟(I)所述用清水沖洗是用潔凈的淡水沖洗I分鐘。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟(2)所述的進(jìn)一步清洗，是先用清水進(jìn)行涮洗后，再置于超聲波震蕩儀中低檔清洗3-5分鐘。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟(2)所述的烘干前，還將骨骼樣品用去離子水進(jìn)行清洗。
7.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟(I)所述的雙氧水或NaClO溶液烘是用 NaOH調(diào)節(jié)pH值至8. 5。
8.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟(I)所述的漂白液是雙氧水溶液。
9.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的超聲波震蕩清洗后，還將石珊瑚骨骼樣品進(jìn)一步用金屬螯合劑溶液浸泡10-20分鐘。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述的金屬螯合劑溶液含有17mM二乙基二硫代氨基甲酸鈉、O. 4 M維生素C和11.7 mM氯化I丐(calcium chloride) ；pH為5。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可適用于觀察骨骼微細(xì)結(jié)構(gòu)及研究其環(huán)境記錄的石珊瑚骨骼樣品制備方法，包括以下步驟(1)將石珊瑚骨骼樣品于漂白液中進(jìn)行第一次浸泡，用清水沖洗，再用新的漂白液中進(jìn)行第二次浸泡；所述的漂白液是pH為8-9的10%的雙氧水或NaClO溶液；(2)浸泡結(jié)束后，將石珊瑚骨骼樣品進(jìn)一步清洗，于45℃~60℃烘干備用。本發(fā)明通過應(yīng)用雙氧水等常見試劑和超聲波清洗儀去除珊瑚水螅體組織和其他有機(jī)雜質(zhì)，從而獲得潔凈的石珊瑚骨骼，最大限度的減少制備過程中珊瑚骨骼構(gòu)造和微細(xì)結(jié)構(gòu)的破壞，同時避免了骨骼中微量元素含量和同位素組成比率的改變。
文檔編號G01N1/28GK102589947SQ20121003938
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
發(fā)明者葉承, 張成龍, 李秀保, 雷新明, 黃暉 申請人:中國科學(xué)院南海海洋研究所