في مجموعة متنوعة من المجالات لاكتساب نظرة ثاقبة للاستقرار الفيزيائي وحركية التخثر للأنظمة الغروية والمساعدة في اكتشاف الأدوية وعلوم الصياغة باستخدام الأنظمة البيولوجية. توفر الطريقة الموصوفة في الداخل وسيلة كمية ونوعية لدراسة مثل هذه الأنظمة.
مقالة منهجية
في مجموعة متنوعة من المجالات لاكتساب نظرة ثاقبة للاستقرار الفيزيائي وحركية التخثر للأنظمة الغروية والمساعدة في اكتشاف الأدوية وعلوم الصياغة باستخدام الأنظمة البيولوجية. توفر الطريقة الموصوفة في الداخل وسيلة كمية ونوعية لدراسة مثل هذه الأنظمة.
الفحص النانوي للمسبار الغروي (CPN) ، دراسة القوى التفاعلية على نطاق النانو بين مسبار غروي معد خصيصا وأي ركيزة مختارة باستخدام مجهر القوة الذرية (AFM) ، يمكن أن توفر رؤى رئيسية حول التفاعلات الفيزيائية الموجودة داخل الأنظمة الغروية. توجد الأنظمة الغروية على نطاق واسع في العديد من التطبيقات بما في ذلك المستحضرات الصيدلانية والأطعمة والدهانات والورق والتربة والمعادن والمنظفات والطباعة وغير ذلك الكثير. 1-3 علاوة على ذلك ، يمكن أن توجد الغرويات في العديد من الحالات مثل المستحلبات والرغاوي والمعلقات. باستخدام التنظير النانوي للمسبار الغروي ، يمكن للمرء الحصول على معلومات أساسية حول الخصائص اللاصقة وطاقات الربط وحتى اكتساب نظرة ثاقبة للاستقرار الفيزيائي وحركية التخثر للغرويات الموجودة بداخلها. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام التنظير النانوي للمسبار الغروي مع الخلايا البيولوجية للمساعدة في اكتشاف الأدوية وتطوير التركيب. في هذه الورقة ، نصف طريقة لإجراء الفحص النانوي للمسبار الغروي ، ونناقش العوامل الرئيسية التي من المهم مراعاتها أثناء القياس ، ونظهر أن كل من البيانات الكمية والنوعية التي يمكن الحصول عليها من هذه القياسات.
قوة ذرية المجهر (فؤاد) هو الاسلوب الذي يتيح التصوير النوعية والكمية وسبر لسطح المادة. 4-6 تقليديا، يتم استخدام فؤاد لتقييم تضاريس السطح، مورفولوجيا وهيكل من المواد المتعددة طوري. فؤاد لديها القدرة على تقييم كمي التفاعلات نانو النطاق، مثل تهمة، والجذب، والتنافر بين القوات التصاق مسبار محددة والركيزة في كل من الهواء ووسائل الإعلام السائلة. 7،8 فؤاد وضعت أصلا من قبل Binning، Quate وجربر 9 الاستخدامات مسبار من المعروف / حساسية العزم والربيع المستمر للاقتراب و / أو مسح العينة. بسبب التفاعلات الفيزيائية بين التحقيق والعينة، وتهرب ناتئ خلال الاتصال أو القرب وتبعا لطريقة عملها، وهذا انحراف يمكن ترجمتها للحصول على تضاريس العينة أو تدبير القوات الموجودة بين التحقيق وعينة. تعديلات على TECHNI فؤادكيو، مثل التحقيق الغروية nanoscopy، 10 وقد سمح العلماء لتقييم مباشرة التفاعلات نانو القوة بين اثنين من مواد موجودة في نظام الغروية من الفائدة.
في الغروية التحقيق nanoscopy، ويرد جسيمات كروية من خيار لقمة ناتئ، لتحل محل المخروطية والهرمية نصائح التقليدية. A الجسيمات كروية مثالية للسماح بالمقارنة مع النماذج النظرية مثل جونسون، كندال، روبرتس (JKR) 11 وDerjaguin، لانداو، Vervwey، Overbeek (DLVO) 12-14 النظريات والتقليل من تأثير خشونة السطح على القياس. 15 وتستخدم هذه النظريات لتحديد اليات الاتصال والقوات المشتركة بين الجسيمات المتوقع ضمن نظام الغروية. نظرية DLVO يجمع بين جاذبية قوى فان دير فال وقوات كهرباء مثير للاشمئزاز (بسبب الطبقات المزدوجة الكهربائية) لشرح كميا سلوك تجميع الأنظمة الغروية المائية، في حين أن Jيتضمن نظرية KR تأثير الضغط الاتصال والتصاق لنموذج اتصال مرنة بين عنصرين. مرة واحدة يتم إنتاج التحقيق المناسبة، ويتم استخدامه للاقتراب أي مادة / الجسيمات الأخرى لتقييم القوى بين العنصرين. وباستخدام معيار تصنيعها طرف واحد يكون قادرا على قياس قوات التفاعلية بين هذا الطرف والمادة المفضلة، ولكن الفائدة من استخدام مسبار الغروية العرف يسمح بقياس القوات الموجودة بين المواد موجودة داخل منظومة دراستها. وتشمل التفاعلات قابلة للقياس:. لاصقة، جذابة، مثيرة للاشمئزاز، وتهمة، وحتى القوات الكهروستاتيكية الحالية بين الجسيمات 16 بالإضافة إلى ذلك، فإن تقنية التحقيق الغروية يمكن استخدامها لاستكشاف قوات عرضية الحالية بين الجسيمات ومرونة المواد 17،18
القدرة على إجراء القياسات في مختلف وسائل الإعلام هي واحدة من أهم مزايا الغروية التحقيق nanoscopy. الظروف المحيطة، السائل مالقانونين، أو الظروف التي تسيطر عليها الرطوبة يمكن أن تستخدم كل لتقليد الظروف البيئية لمنظومة دراستها. القدرة على إجراء القياسات في بيئة السائل تمكن من دراسة النظم الغروية في بيئة أنه يحدث بشكل طبيعي؛ بالتالي، أن تكون قادرة على الحصول على البيانات التي يتم تحويلها مباشرة إلى النظام في حالته الطبيعية من الناحية الكمية. على سبيل المثال، وتفاعلات الجسيمات الموجودة داخل أجهزة الاستنشاق بالجرعات المقننة (MDI) يمكن دراستها باستخدام نموذج بالوقود السائل مع خصائص مشابهة لالداسر المستخدمة في أجهزة الاستنشاق بالجرعات المقننة. ان نفس التفاعلات تقاس في الهواء لا تكون ممثلة للنظام موجودة في الاستنشاق. وعلاوة على ذلك، على المديين المتوسط السائل يمكن تعديلها لتقييم تأثير دخول الرطوبة، بالسطح الثانوية، أو درجة الحرارة على التفاعلات الجسيمات في MDI. القدرة على التحكم في درجة الحرارة يمكن أن تستخدم لتقليد بعض الخطوات في تصنيع أنظمة الغروية لتقييم مدى درجة الحرارة سواء في تصنيع أوتخزين النظم الغروية قد يكون لها تأثير على تفاعلات الجسيمات.
وتشمل القياسات التي يمكن الحصول عليها باستخدام تحقيقات الغروية؛ مسح التضاريس، الفردية منحنيات القوة لمسافات والخرائط التصاق قوة بعد، ويسكن قياسات القوة لمسافات. وتشمل المعايير الأساسية التي يتم قياسها باستخدام الغروية طريقة التحقيق nanoscopy المقدمة في هذه الورقة الأداة الإضافية، تحميل كحد أقصى، والقيم الطاقة الانفصال. الأداة الإضافية هو قياس قوى التجاذب، الحد الأقصى للتحميل قيمة قوة التصاق أقصى، والطاقة الفصل ينقل الطاقة اللازمة لسحب الجسيمات من الاتصال. ويمكن قياس هذه القيم من خلال قياسات لحظية أو القوة يسكن. نوعين مختلفين من القياسات يسكن تشمل انحراف والمسافة البادئة. طول ونوع من القياس يسكن يمكن اختيارها خصيصا لمحاكاة التفاعلات المحددة التي تكون موجودة ضمن نظام الفائدة. مثال يستخدم انحراف يسكن - التي تتولىالعينات في اتصال بقيمة انحراف المطلوب - لتقييم السندات لاصقة أن تتطور في المجاميع التي تشكلت في التفرق. وشكلت السندات لاصقة يمكن قياسها بوصفها وظيفة من الوقت ويمكن أن توفر نظرة ثاقبة القوات المطلوبة لredisperse المجاميع بعد التخزين لفترات طويلة. عدد كبير من البيانات التي يمكن الحصول عليها باستخدام هذه الطريقة هي شهادة على براعة الأسلوب.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. إعداد الغروية دقق وفؤاد الركيزة
2. تركيب ودقق الغروية، محاذاة الليزر، ونظام توازنه
3. التصوير والحصول على البيانات
4. بعد ضبط للحساسية لتحليل
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وتستخدم النظم الغروية السائل لعدة نظم لتقديم الأدوية الصيدلانية. لتسليم المخدرات استنشاق، وهو نظام الغروية شيوعا هو تعليق ضغط الاستنشاق بالجرعات المقننة (PMDI). تفاعلات الجسيمات الموجودة داخل PMDI تلعب دورا حيويا في صياغة الاستقرار المادي، والتخزين، وتسليم المخدرات التوحيد. في هذا المخطوط، وجرى تقييم القوى بين الجسيمات بين الجسيمات على أساس المادة الدهنية التي يسهل اختراقها (~ 2 ميكرون متوسط قطرها الجسيمات الضوئية) في بالوقود نموذج (2H، 3H-perfluoropentane) في RT لنقل وظيفة والأ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يمكن بسهولة تخفيفها عدة مصادر عدم استقرار النظام الحالي خلال السائل الغروية التحقيق nanoscopy من خلال إجراءات موازنة المناسبة. عدم الاستقرار كما نوقش سابقا يؤدي إلى نتائج خاطئة ومنحنيات القوة التي هي أكثر صعوبة لتحليل موضوعي. إذا كان قد تم مالت جميع مصادر عدم الاستقرار ورسوم بيانية مماثلة لتلك التي تظهر في الشكل 4 لا تزال موجودة، قد تكون المعلمة قياس آخر لسبب من الأسباب. وتشمل المعلمات القياس الأخرى التي تعتبر مهمة للنظر خلال الغروية التحقيق nanoscopy السرعة التي ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعلن المؤلفون أنه ليس لديهم مصالح مالية متنافسة.
يعترف الكتاب (1) الدعم المالي من وزارة العلوم وNanobiomedical مركز BK21 PLUS NBM العالمي لبحوث للطب التجديدي في جامعة دانكوك، والأولوية من برنامج مراكز الأبحاث (رقم 2009 حتي 0093829) بتمويل من جبهة الخلاص الوطني، وجمهورية كوريا، ( 2) المرافق، والمساعدة العلمية والتقنية، من المركز الأسترالي للالمجهري والتحليل المجهري بجامعة سيدني. HKC عن امتنانها لمجلس البحوث الأسترالية للدعم المالي من خلال منحة مشروع ديسكفري (DP0985367 وDP120102778). WCH عن امتنانها لمجلس البحوث الأسترالية للدعم المالي من خلال منحة مشروع الربط (LP120200489، LP110200316).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| مزدوجة الفقاعة الايبوكسي | هاردمان | 4004 | |
| Veeco Tipless مجسات | Veeco | NP-O10 & nbsp ؛ | |
| الجسيمات المسامية | علاجات اللؤلؤ | ||
| مجهر القوة الذرية (MFP) | Asylum | MFP-3D | |
| SPIP مسبار المسح الضوئي معالج الصور البرمجيات | NanoScience الأدوات | ||
| 35 ملم Coverslips | Asylum | 504.003 | |
| Tempfix | Ted Pella. Inc. | 16030 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن