Преданность научным исследованиям специалистов Швейцарского геммологического института является залогом их опыта и надежности при тестировании и сертификации драгоценных камней. С 1974 года они вносят свой вклад в ряд важных разработок в области геммологии. Это одна из ведущих геммологических лабораторий в мире.
В нашей статье мы расскажем вам о текущих исследовательских программах, которые проводит Швейцарский геммологический институт, коснемся темы извлечения ДНК кораллов, осветим возможности ДНК-отпечатка жемчуга.
Текущие исследовательские программы, проводимые Швейцарским геммологическим институтом (SSEF):
- Определение синтетических алмазов и типа обработки.
- Разработка технологии классификации алмазов.
- Определение происхождения рубинов, сапфиров и других драгоценных камней с помощью GemTOF.
- Исследование шпинелей из различных месторождений.
- Обнаружение термической обработки в корундах.
- Разработка новых методов (например, томографии) для отделения натурального жемчуга от культивированного.
- Возрастная датировка и ДНК-отпечатки жемчуга.
- Определения подлинности цвета жемчуга.
- Исследование ДНК кораллов.
Цель исследований заключается не только в публикации в авторитетных международных научных журналах, но и в обмене результатами исследований с представителями торговли и потребителями.
Обратный отсчет
2017
SSEF становится первой в мире лабораторией по изучению драгоценных камней, которая внедряет метод радиоуглеродной датировки жемчуга в качестве услуги для клиентов.
2016
SSEF разрабатывает и устанавливает инструмент GemTOF, который проводит химический анализ с помощью лазерной абляции, тем самым предоставляя больше информации о происхождении различных драгоценных камней. Также он точно определяет ряд других элементов в цветных драгоценных камнях, алмазах и жемчуге.
2014
SSEF представляет прибор ASDI (Automated Spectral Diamond Inspection).
2013
SSEF объявляет об успешном извлечении ДНК из жемчуга, появляется возможность получения ДНК-отпечатка жемчуга.
2009
Разработка компьютерной томографии как метода разделения натурального и культивированного жемчуга.
2001
SSEF разработал метод идентификации HPHT-обработки алмазов.
1999
SSEF опубликовал статью об идентификации искусственных смол в изумрудах.
1994
Публикация первой статьи по идентификации синтетических рубинов.
1990
Значительный вклад в научную характеристику кашмирского сапфира.
1988
Первая регистрация низкотемпературных УФ- и ИК-спектров знаменитого бриллианта «Dresden Green».
1978
С 1978 года SSEF является хранителем оригинального Diamond Master Set CIBJO C1. С тех пор институт устанавливает стандарты в области исследований и сертификации алмазов.
Исследование ДНК кораллов
Драгоценным коралловым материалом, используемым в ювелирном деле, является обработанная (т.е. ограненная, вырезанная и отполированная) твердая коралловая скелетная ось, которая является биогенным материалом, созданным в результате процесса биоминерализации.
До последних десятилетий популяции этих вожделенных морских животных подвергались эксплуатации. По просьбе Китая были введены в действие местные и международные правила контроля как за промыслом, так и за международной торговлей драгоценными кораллами.
Изучаемые виды
Драгоценными кораллами, имеющими отношение к элитной ювелирной промышленности, являются Octocorallid Anthozoans, принадлежащие семейству Coralliidae. Недавние исследования подтвердили существование трех родов этого семейства: Corallium, Hemicorallium и Pleurocorallium. Из восьми видов, перечисленных CIBJO как значимых в производстве драгоценных кораллов, один, Corallium rubrum, распространен в Средиземном море и вылавливается с древних времен. Четыре других вида, Corallium japonicum, Hemicorallium sulcatum, Pleurocorallium elatius и Pleurocorallium konojoi, вылавливаются в западной части Тихого океана с начала 19-го века. Остальные три вида, Hemicorallium laauense, Hemicorallium regale и Pleurocorallium secundum, были обнаружены на подводных горах, окружающих Гавайский архипелаг, и выловлены в больших количествах во второй половине 20 века.
Исследование
Драгоценные образцы кораллов, использованные в данном исследовании, взяты из собственной коллекции SSEF (Базель, Швейцария).
Для эксперимента было отобрано 25 образцов обработанных кораллов. Образцы были очищены, измельчены до получения сырого кораллового порошка. Порошок кораллового скелета был разделен на пять аликвотов (частей) одинакового веса, примерно по 100 мг. Порошковые аликвоты использовались для извлечения ДНК с помощью пяти различных методов экстракции, которые доказали свою эффективность в успешном извлечении ДНК из биоминерализованного материала. Все экстракты ДНК элюировались в 100 мкл и хранились при температуре -20°С.
Информация
Драгоценные виды кораллов используются для производства украшений с древних времен. В связи с высокой ценностью и спросом на кораллы, некоторые из коралловых пластов в течение последних веков подвергались интенсивной эксплуатации.
До настоящего времени контроль за эксплуатацией драгоценных кораллов и обеспечением соблюдения правил торговли был несколько ослаблен тем фактом, что различные виды обработанных кораллов чрезвычайно трудно отличить, даже для подготовленных специалистов. SSEF разработал методы использования ДНК, полученной из образцов драгоценных кораллов, для идентификации их видов.
Данное исследование является доказательством концепции, демонстрирующей, что генетический анализ может быть эффективным инструментом таксономической идентификации драгоценных кораллов в ювелирных изделиях.
SSEF продемонстрировал, что 100 мг кораллового скелета достаточно для успешного извлечения ДНК. Среди обработанных драгоценных кораллов, изученных в данном исследовании, анализ последовательности ДНК выявил несколько образцов, весьма вероятно относящихся к драгоценным видам кораллов, которые ранее не считались присутствующими в ювелирной промышленности.
Будущие исследования должны быть направлены на расширение референтных данных путем секвенирования нескольких образцов для каждого вида, идентифицированных экспертами, с целью обоснования их внутри- и межвидового генетического разнообразия.
Кроме того, разработка более специфических маркеров позволит точнее идентифицировать образцы кораллов. Это станет важным шагом в разработке генетических тестов, которые могут стать надежным и стандартизированным методом содействия прозрачности использования драгоценных кораллов в ювелирной промышленности.
ДНК-отпечатки жемчуга для определения его происхождения
SSEF сообщила о первом успешном извлечении ДНК устриц из жемчуга, ее можно использовать для идентификации исходных видов устриц трех основных видов жемчуга (Pinctada marginaritifera, P. maxima и P. radiata).
Разработана методика для получения небольших количеств ДНК при сохранении коммерческой ценности жемчуга. Этот метод ДНК-отпечатка может быть использован для документирования источника исторического жемчуга, он обеспечит большую прозрачность для торговцев и потребителей в жемчужной промышленности.
Жемчуг, добываемый устрицами семейства Pteriidae, является одним из самых ценных и старейших драгоценных камней. Устричные раковины и жемчуг используются для украшений с древнейших времен. Сегодня жемчуг выращивают в культивированных устрицах и мидиях в соленых и пресных водах. Это миллиардная индустрия.
В то время как природный жемчуг образуется без вмешательства человека, культивированный жемчуг является результатом травмы, нанесенной человеком. Ценность жемчужины во многом зависит от ее качества и редкости, а также от того, возникла ли она естественным или культивированным путем.
До настоящего времени различие между натуральным и культивированным жемчугом можно было определить с помощью рентгеновской компьютерной томографии.
Целью данного исследования была разработка метода на основе ДНК для определения видов устриц, которые производят жемчуг, в качестве первого шага к получению более точной информации о его вероятном географическом происхождении.
SSEF разработал метод извлечения ДНК из жемчуга, позволяющий идентифицировать вид Pinctada, который производил жемчуг.
Потенциальные применения в жемчужной промышленности
Для минимизации потенциальной потери стоимости жемчуга в результате повреждения жемчужины для получения достаточного материала для ДНК-теста была разработана методика микробурения, которая может быть особенно полезна для определения происхождения исторического натурального жемчуга высокой ценности. Мы протестировали эту методику на двенадцати жемчужинах для каждого вида Pinctada. Как для P. marginaritifera, так и для P. radiata, 11 из 12 жемчужин можно было успешно идентифицировать, используя всего 10 мг восстановленного бурильного порошка. Все наши эксперименты показывают, что восстановление ДНК из P. maxima сложнее, чем из других видов.
Материалы и методы
Три образца устриц (P. marginaritifera, P. maxima и P. radiata) были собраны на фермах по выращиванию жемчуга в Микронезии в 2011 году, на Бали в 2013 году и в ОАЭ в 2012 году, они хранились при температуре -20°С.
Все жемчужины содержали ядро (сферическую бусину из панциря пресноводной мидии), обычно используемое в производстве жемчуга. Природный жемчуг не использовался, поскольку он гораздо ценнее, а его географическое и видовое происхождение редко хорошо документируется. Всего было изучено 74 жемчужины по трем различным методикам.
Информация
SSEF удалось извлечь ДНК из жемчужин и разработать анализ для определения того, какие виды устриц производят жемчуг. Этот метод потенциально может быть использован для документирования происхождения исторического жемчуга и определения того, какие виды устриц производили натуральный или культивированный жемчуг. Способность извлекать из жемчуга относительно крупные молекулы ДНК открывает возможность применения технологий секвенирования ДНК следующего поколения для еще более точной информации о происхождении жемчуга.
С более подробной информацией можно ознакомиться на сайтах https://www.nature.com/articles/s41598-020-64582-4 и https://www.ssef.ch/research-vision/
Загрузка...
