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FRITSCH研磨+篩分——用于播種的轉(zhuǎn)基因作物檢測的專業(yè)前處理

來源：飛馳公眾號 2024年03月15日 12:14

轉(zhuǎn)基因作物

轉(zhuǎn)基因作物（Genetically Modified Crops，GMC），是利用基因工程將原有作物的基因加入其它生物的遺傳物質(zhì)，并將不良基因移除，從而獲得品質(zhì)更好的作物。通常轉(zhuǎn)基因作物可增加作物的產(chǎn)量、改善品質(zhì)、提高抗旱、抗寒等特性。

以轉(zhuǎn)基因玉米為例，其作為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重大成果，已在世界各地普遍應(yīng)用，其出現(xiàn)與發(fā)展一般與經(jīng)濟(jì)因素有著密切的關(guān)系，例如：

▲ 獲得更高的抵抗性

轉(zhuǎn)基因玉米能產(chǎn)生的某些物質(zhì)，對害蟲具有毒性，因此能夠抵御寄生蟲，例如西部玉米根蟲或歐洲玉米螟。

▲ 達(dá)到較高且穩(wěn)定的作物產(chǎn)量

例如杜邦先鋒公司，將玉米本身的ARGOS1（ZAR1）基因進(jìn)行過表達(dá)，發(fā)現(xiàn)可提高玉米生長量、子粒產(chǎn)量和抗旱性。

▲ 實(shí)現(xiàn)作物更快的成熟

“風(fēng)口浪尖”上的轉(zhuǎn)基因玉米

在轉(zhuǎn)基因玉米帶來經(jīng)濟(jì)價(jià)值的同時(shí)，也帶來了一些爭議：

▲ 其對人類的直接影響

▲ 將其用于飼料時(shí)，其對動(dòng)物的影響，以及由此對人類產(chǎn)生的間接影響

▲ 其對土壤的影響，以及由此對后續(xù)種植作物產(chǎn)生的影響

▲ 其對整個(gè)動(dòng)物界的影響，尤其是對于其他昆蟲的影響

▲ 改良后的基因是否會通過雜交轉(zhuǎn)移到其他的非轉(zhuǎn)基因作物上

如上所述，轉(zhuǎn)基因玉米的種植與使用并非沒有爭議，因此，我們有必要對該作物中可能存在的轉(zhuǎn)基因成分進(jìn)行測試。測試的首要步驟，需要取3g樣品來進(jìn)行DNA的提取，以便測試的進(jìn)行。

玉米粒樣品

樣品研磨的必要性：

從待檢測的轉(zhuǎn)基因品種中取出1,000顆玉米粒，并對其進(jìn)行稱重，此步驟至少進(jìn)行三次。由此得出，1,000顆玉米樣品的重量為275g，即平均每顆玉米粒的重量為0.275g，10顆（或者11顆）玉米粒對應(yīng)重量為3g。

這說明在未經(jīng)粉粹的狀態(tài)下對1,000顆玉米粒進(jìn)行測試分析，只能覆蓋所取樣品中1/100。

為了在3g的樣品中，充分覆蓋到所需檢測的玉米樣品，那么至少需要將每顆玉米粒分成1,000份。為了確保1,000顆玉米粒在3g樣品中的代表性，可以將粉末的精細(xì)度增加十倍，即將每顆玉米粒分為10,000等份，若取3g樣品用于檢測，需要約109,000等份，或包含約每顆玉米粒的100等份。該方案在統(tǒng)計(jì)學(xué)上，可以保證測試中所選取的樣品具有代表性。

從樣品粒徑的角度來看，40顆玉米粒的體積約為10ml，因此，每顆玉米粒的平均體積為0.25cm3，那么，將每顆玉米粒分為10,000等份時(shí)，每一等份玉米粒的重量為0.0275mg，直徑為0.36mm，此數(shù)據(jù)應(yīng)作為樣品研磨細(xì)度的重要參考標(biāo)準(zhǔn)。

輸入標(biāo)題

科技一般指科學(xué)技術(shù)。社會上習(xí)慣于把科學(xué)和技術(shù)連在一起，統(tǒng)稱為科學(xué)技術(shù)。

統(tǒng)稱為科學(xué)技術(shù)，簡稱科技。實(shí)際二者既有密切聯(lián)系，又有重要區(qū)別。

實(shí)驗(yàn)方案與結(jié)果分析

對于轉(zhuǎn)基因玉米樣品的研磨，應(yīng)考慮如下方面：

▲ 樣品為用于播種的玉米

▲ 應(yīng)避免由于研磨導(dǎo)致的任何交叉污染

▲ 應(yīng)研磨至50%的樣品能夠通過0.5mm的篩網(wǎng)

▲ 應(yīng)預(yù)防熱損傷對分析結(jié)果的影響

選擇FRITSCH振動(dòng)篩分機(jī) ANALYSETTE 3 PRO（配置0.5mm篩網(wǎng)）為研磨后的樣品提供篩分分析:

選擇FRITSCH可變速高速旋轉(zhuǎn)粉粹機(jī) PULVERISETTE14 經(jīng)典型 對玉米樣品進(jìn)行研磨:

研磨方案及成果：

配置	期望細(xì)度	最終細(xì)度
1 mm 篩圈	52%<0.5mm	69%<0.5mm
0.5mm篩圈	52%<0.5mm	89%<0.5mm

配置1mm的篩圈，對玉米粒樣品進(jìn)行粉粹，所得成品，最終細(xì)度為69%<0.5mm，該結(jié)果已經(jīng)達(dá)到期望細(xì)度要求。

配置0.5mm的篩圈，所得細(xì)度獲得了進(jìn)一步的提高，篩分結(jié)果為89%<0.5mm，即只有11%>0.5mm。

該成果得益于篩圈的梯形篩孔，使得樣品在通過篩圈時(shí)，能夠得到進(jìn)一步的切割；同時(shí)，該成果也依賴于PULVERISETTE 14經(jīng)典型的工作原理——啟動(dòng)設(shè)備后，轉(zhuǎn)刀高速轉(zhuǎn)動(dòng)，樣品進(jìn)入研磨腔，在轉(zhuǎn)刀的帶動(dòng)下加速旋轉(zhuǎn)，從而被充分切割、撞擊，并快速通過篩孔。

研磨后的玉米粒樣品

根據(jù)使用可變速高速旋轉(zhuǎn)粉粹機(jī) PULVERISETTE 14 經(jīng)典型的經(jīng)驗(yàn)，可以得知，經(jīng)過研磨的樣品中，有一半樣品的粒徑比所用篩網(wǎng)的孔徑還要小50%。當(dāng)使用0.5mm的篩網(wǎng)時(shí)，得到的顆粒中，有一半的粒徑小于0.25mm。如果將這一數(shù)值與理論上得到的數(shù)值進(jìn)行比較，可以明顯看出，使用配置0.5mm篩圈的可變速高速旋轉(zhuǎn)粉粹機(jī) PULVERISETTE14 經(jīng)典型來減小粒徑，能夠達(dá)到檢測的所有要求，為樣品前處理的最佳實(shí)驗(yàn)方案。

FRITSCH 應(yīng)用優(yōu)勢

FRITSCH 振動(dòng)篩分機(jī) ANALYSETTE 3 PRO

篩分范圍：5μm-63mm

振幅光學(xué)顯示

FRITSCH篩分系列的運(yùn)行儀器上標(biāo)有振幅刻度，此結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)篩分過程中的光學(xué)顯示，使篩分操作更加精確科學(xué)。

FRITSCH EASYTWIST 篩分堆張緊裝置、優(yōu)質(zhì)的鋼筋塑料帶

設(shè)置便捷、操作流暢、空間要求低，幾個(gè)簡單步驟即可順利完成篩分堆張緊。

不銹鋼制篩網(wǎng)

具有防腐蝕保護(hù)，且清洗方便。無槽篩孔過渡，能夠防止篩分材料污染。

AUTO-SIEVE軟件

可以自動(dòng)評估，簡單監(jiān)控和篩選結(jié)果記錄，實(shí)驗(yàn)結(jié)果直觀、篩分過程高效。

濕法篩分配件

通過使用篩網(wǎng)夾緊蓋、穿插篩環(huán)和篩分盤可以實(shí)現(xiàn)樣品的濕法篩分。篩網(wǎng)夾緊蓋的旋轉(zhuǎn)噴嘴可以確保待篩分材料的均勻分布，以保證最佳篩分效果；穿插篩分環(huán)的3個(gè)特殊噴嘴，可同時(shí)從頂部向底部的篩網(wǎng)噴射，提高篩分效率。

FRITSCH可變速高速旋轉(zhuǎn)粉碎機(jī)PULVERISETTE 14經(jīng)典型

大容量研磨

通過特殊的轉(zhuǎn)換套件，一個(gè)帶有接口的特殊收集容器和一個(gè)可更換過濾袋的法蘭式尼龍支架，即可使用PULVERISETTE14經(jīng)典型進(jìn)行大容量研磨，單次樣品處理量可達(dá)1升。

配件便捷更換

無需使用工具，即可快速更換研磨套件，并能對其進(jìn)行簡單快速的清洗。

耐磨損迷宮盤

在研磨腔室和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)間設(shè)計(jì)有耐磨損迷宮盤，能夠防止實(shí)驗(yàn)過程中的樣品污染。

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