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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)價值的同時，也帶來了一些爭議：

▲ 其對人類的直接影響

▲ 將其用于飼料時，其對動物的影響，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

▲ 其對整個動物界的影響，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，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，能夠得到進(jìn)一步的切割；同時，該成果也依賴于PULVERISETTE 14經(jīng)典型的工作原理——啟動設(shè)備后，轉(zhuǎn)刀高速轉(zhuǎn)動，樣品進(jìn)入研磨腔，在轉(zhuǎn)刀的帶動下加速旋轉(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，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個特殊噴嘴，可同時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，一個帶有接口的特殊收集容器和一個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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