في الموقع رصد إنتشار ضيف الجزيئات في الأوساط المسامية باستخدام الكترون ممغطس التصوير بالرنين

ملخص

يتم تقديم بروتوكول للمراقبة في الموقع لانتشار جزيئات الضيف في الوسائط المسامية باستخدام تصوير الرنين المغناطيسي الإلكتروني (EPR).

الملخص

تم إثبات طريقة لمراقبة الانتشار الانتقالي العياني باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الإلكتروني (EPR). يتم استخدام نظام ضيف مضيف مع مسبار دوران نيتروكسيد 3- (2-Iodoacetamido) -2،2،5،5-tetramethyl-1-pyrrolidinyloxy (IPSL) كضيف داخل الهلام الهوائي العضوي الدوري المسامي (PMO) UKON1-GEL كمضيف والإيثانول كمذيب كمثال لوصف البروتوكول. يتم عرض البيانات من منشور سابق ، حيث تم تطبيق البروتوكول على كل من IPSL و Tris (8-carboxy-2،2،6،6-perdeutero-tetramethyl-benzo [1،2-d: 4،5-d′] مكرر (1،3) ثنائي الثيول) ميثيل (Trityl) كجزيئات ضيف و UKON1-GEL و SILICA-GEL كأنظمة مضيفة.

تظهر طريقة لإعداد عينات الهلام الهوائي التي لا يمكن تصنيعها مباشرة في أنبوب العينة للقياس بسبب تغيير الحجم أثناء التوليف. يتم توصيل الهلام الهوائي بأنابيب العينة باستخدام أنابيب الانكماش الحراري وحذر الضغط للوصول إلى درجة الحرارة اللازمة دون تبخير المذيب في هذه العملية. لا تفترض الطريقة توزيعا أوليا محددا بوضوح لجزيئات الضيف في بداية القياس. بدلا من ذلك ، يتطلب خزانا أعلى الهلام الهوائي ويحدد تجريبيا معدل التدفق أثناء تحليل البيانات.

تتم مراقبة الانتشار باستمرار على مدار 20 ساعة عن طريق تسجيل ملف تعريف كثافة الدوران 1d داخل العينة. يتم وصف إعدادات مقياس الطيف لتجربة التصوير كميا. يتم توفير برنامج تحليل البيانات لأخذ ملف تعريف حساسية الرنان في الاعتبار وحل معادلة الانتشار عدديا. يحدد البرنامج معامل الانتشار الانتقالي العياني عن طريق تقليل المربع الأدنى للفرق بين التجربة والحل العددي لمعادلة الانتشار.

المقدمة

مواد مسامية تلعب دورا رئيسيا في التطبيقات العملية مثل الحفز واللوني ^1. عن طريق إضافة مجموعة السطحية وتعديل حجم المسام وسطح الخصائص، والمواد يمكن أن يكون متلائما مع التطبيق المطلوب ^2،3. وظائف في مادة مسامية يعتمد بشكل حاسم على خصائص انتشار الجزيئات ضيف داخل المسام. في مواد مسامية، يجب أن يكون هناك تمييز بين المجهري متعدية نشر D المستمر _{الصغير،} الذي يصف نشر على نطاق وطول الجزيئية من جهة والعيانية متعدية نشر D المستمر _ماكرو من ناحية أخرى، والذي يتأثر نشرها من خلال المسام متعددة، حدود الحبوب، وتعرج والتجانس من المواد.

هناك عدة طرق الرنين المغناطيسي المتاحة لدراسة نشرها، كل مناسبة لجزءicular طول الحجم. على مقياس ملليمتر، الرنين النووي المغناطيسي (NMR) التصوير ⁽⁴⁾ والإلكترون ممغطس الرنين (الثوري) التصوير (كما وردت في هذا البروتوكول) يمكن استخدامها. نطاق أصغر في المتناول عن طريق استخدام تدرجات المجال نابض في NMR وكذلك التجارب الثوري ^5،6. على مقياس النانومتر، الجيش الشعبي الثوري الطيفي يمكن استخدامها من خلال مراقبة التغيرات في التفاعل الصرف هايزنبرغ بين تحقيقات تدور ^7،8. دراسات نشر متعدية باستخدام مجموعة التصوير EPR من حافز الصناعي يدعم، على سبيل المثال، وأكسيد الألومنيوم ^9، لمتباين الخواص السوائل ^10،11، نظم الإفراج المخدرات المصنوعة من المواد الهلامية البوليمر ^12-14 ونموذج الأغشية ^15.

ويعرض هذا البروتوكول وفي نهج الموقع باستخدام التصوير EPR لمراقبة انتشار متعدية العيانية تحقيقات تدور في أسطواني، وسائل الإعلام التي يسهل اختراقها. ويتجلى ذلك من أجل النظام المضيف ضيفا تتكون من عشرالبريد nitroxide تدور التحقيق 3- (2-Iodoacetamido) -2،2،5،5-ميثيل-1-pyrrolidinyloxy (IPSL) كضيف داخل organosilica mesoporous الدوري (PMO) ايروجيل UKON1 جل كمضيف والايثانول باعتباره مذيب. وقد تم بنجاح تستخدم هذا البروتوكول من قبل ¹⁶ مقارنة D _ماكرو كما هو محدد مع التصوير الثوري مع D _الصغرى للمواد المضيفة UKON1-جل والسيليكا جل وIPSL الأنواع الضيوف وتريس (8 كربوكسي-2،2،6،6-perdeutero-ميثيل-بنزو [1،2-د : 4،5-D '] مكرر (1،3) dithiole) الميثيل (Trityl)، انظر الشكل 1.

في الأساليب الأخرى القائمة على الموجة المستمرة (CW) EPR التصوير ^17، نشر يحدث خارج مطياف. في المقابل، فإن الطريقة المعروضة هنا يستخدم نهجا الموقع في. سلسلة من لقطات من ρ _1D 1D توزيع الكثافة تدور (ر، γ) هيسجلت على مدى عدة ساعات. خلال هذا الوقت، يتم أخذ لقطة واحدة تلو الأخرى ويسلم نمط الانتشار في الوقت الحقيقي مع دقة الساعة حوالي 5 دقائق.

تم توليفها UKON1-جل والسيليكا جل في أنابيب العينات مع القطر الداخلي من 3 مم كما هو موضح في الأدب. ^16،18،19 وUKON1-جل والتوليف السيليكا جل يؤدي إلى تقلص من العينة. توضع العينات داخل أنبوب الحرارة يتقلص لمنع الجزيئات ضيف من التحرك بين ايروجيل وجدار أنبوب العينة. هذه خطوة إضافية ليست ضرورية للعينات التي يمكن توليفها بشكل مباشر في أنبوب عينة من دون تغيير حجمها. انهيار عينات ايروجيل عندما تجف، لذلك يجب أن تكون مغمورة في المذيبات في جميع الأوقات. درجة الحرارة أن هناك حاجة لأنابيب الانكماش الحراري أعلى من درجة غليان الايثانول في الضغط المحيط. لذلك يصف البروتوكول استخدام طنجرة الضغط لرفع نقطة من الإيثانول المغلي.

ويشمل البروتوكول إعداد عينة من UKON1 جل تصنيعه مسبقا للتجربة التصوير الثوري وإعدادات مطياف التي تستخدم لمراقبة انتشار IPSL تدور التحقيق. لتحليل البيانات، وتوفير برنامج مكتوبة محليا ويوصف استخدامه. البيانات الخام من مطياف يمكن تحميلها مباشرة. البرنامج بحساب المكاني 1D ρ توزيع الكثافة تدور _1D (ر، γ) ويأخذ في الاعتبار الشخصي حساسية مرنان. يمكن للمستخدم اختيار منطقة من ايروجيل ونافذة الوقت الذي تمتلك فيه ثابت نشر هو يحدد لاحقا. البرنامج ثم يحدد الشروط الحدية لمعادلة الانتشار بناء على هذا الاختيار ويحل معادلة الانتشار. وهو يدعم الأقل المناسب مربع للعثور على قيمة _{الماكرو} D حيث الحل العددي أفضل يطابق البيانات التجريبية.

الحمار = "jove_content"> بروتوكول يمكن استخدامها مع تعديلات على الضيف والمضيف مواد مختلفة طالما أن مساحة المقطع العرضي من العينة لا تتغير طوال العينة، وهذا هو ρ _1D (ر، γ) يتيح الوصول المباشر إلى لا يتأثر تركيز وعن تغيير في القسم عينة الصليب. مجموعة من القيم يمكن الوصول إليها _{الماكرو} D ويقدر ¹⁶ بين 10 ^-12 م ² / ثانية و 7 · 10 ^-9 م ² / ثانية.

البروتوكول

تنبيه: يرجى التشاور مع جميع بيانات سلامة المواد ذات الصلة (MSDS) قبل الاستخدام. الإيثانول هو ضار إذا ابتلع أو استنشق وأنه قابل للاشتعال.

1. تحسين وموجة مستمرة (CW) المعلمات EPR

1. إعداد 40 ميكرولتر من IPSL في الايثانول (سنويا) بتركيز 1 ملم.
2. خذ وحدة تحكم ماصة وملء الشعرية مع الحل IPSL إلى ارتفاع ملء 2 سم. سحب محلول 1 سم الى مزيد من شعري حتى لا يكون هناك فجوة الهواء دون حل. ختم الشعرية على طرفي مع أنبوب شعري ختم المجمع. الفجوة الهواء يمنع نشر مكونات المجمع الختم في العينة.
3. التفاف قطعتين من تترافلوروإيثيلين (PTFE) شريط من حوالي 5 سم طول في جميع أنحاء الشعرية على مسافة 1 سم من نهاية العلوي والسفلي من الشعيرات الدموية.
4. ضع الشعرية في أنبوب عينة EPR (4 مم القطر الداخلي). تأكد من أن الشريط PTFE يحتفظ الشعريةالثابتة في محور وسط أنبوب العينة. دفع الشعرية وصولا الى الجزء السفلي من أنبوب العينة.
5. وضع العينة في مرنان ومركز الحل التسمية تدور داخل مرنان.
6. ضبط مطياف لاقتران حاسما باتباع تعليمات في دليل مطياف.
7. إعدادات مطياف الأولية
   1. استخدام تردد الموجات الدقيقة لتعيين الحقل مركز (ب) باستخدام الصيغة
      
      حيث ز ≈ 2.003 هو تقدير تقريبي لعامل غرام من أونبايريد جذرية في nitroxide التسمية تدور، ح هو ثابت بلانك وميكرون _B هو مغنيطون بور.
   2. إعداد التجربة "field_sweep" جديدة مع الحقل المغناطيسي للأرض كما الإحداثي السيني وكثافة إشارة كما تنسيق. استخدام المعلمات التالية: Centerfield المحسوبة في الخطوة السابقة، عرض الاجتياح: 400 G، modulatiعلى السعة: 0.8 G، تعديل تردد: 100 كيلوهرتز، والموجات الدقيقة توهين: 30 ديسيبل، عدد من النقاط: 2048، عدد من الفحص: 1، وقت الفحص: 80 ثانية، وقت ثابت: 50 ميللي ثانية.
   3. تنشيط وضع المسح الضوئي الإعداد. لإعداد المسح الضوئي الوقت ثابت، تحديد أدنى قيمة العروض مطياف. ضبط كسب المتلقي إلى قيمة حيث تملأ إشارة عرض 80٪ من مجموعة كثافة عرض، ذلك أنه حتى مع ضجيج لا جدوى البيانات لديها كثافة أعلى من 80٪ من الحد الأقصى. تعطيل مسح الإعداد بعد ذلك.
   4. اضغط على زر "تشغيل".
   5. قراءة قيمة حقل من معبر الصفر في ذروة المركزية من الطيف التي تم الحصول عليها. تعيين الحقل المركز إلى أن قيمة.
   6. خذ أداة الخط الأفقي وقياس عرض الطيف من النقطة التي تبدأ في أقصى اليسار الذروة إلى الارتفاع فوق مستوى خط الأساس إلى النقطة التي في أقصى اليمين عوائد الذروة إلى مستوى خط الأساس.
   7. تعيين عرض الاجتياح إلى ثلاثة أضعاف عرض الطيف.
8. حساب معلمات مطياف
   1. حساب الوقت الاجتياح: الاجتياح سرعة عرض / الاجتياح. استخدام سرعة اكتساح 5 G / ثانية.
   2. حساب الحد الأدنى لعدد من نقاط البيانات: 10 * عرض الاجتياح العرض / خط.
   3. حساب الوقت التحويل: وقت الاجتياح / عدد نقاط البيانات.
   4. حساب الوقت ثابت: 0.1 * خط العرض * وقت الفحص / عرض الاجتياح.
9. قياس تشبع منحنى لتحديد ميكروويف الطاقة الأمثل
   1. تعيين توهين الموجات الدقيقة إلى 10 ديسيبل وضبط كسب المتلقي كما هو موضح في الخطوة 1.7.3.
   2. تعيين توهين الموجات الدقيقة إلى 50 ديسيبل وتسجيل الطيف. إذا كانت إشارة إلى نسبة الضوضاء أقل من 5: 1، زيادة عدد بالاشعة. كرر هذه الخطوة حتى إشارة إلى نسبة الضوضاء 5: 1 أو أكثر.
   3. إنشاء تجربة "التشبع" جديد باستخدام المجال المغناطيسي كما الإحداثي السيني 1، قوة الميكروويف كما الإحداثي السيني 2 وكثافة إشارة كما تنسيق. نسخ كافة الإعدادات من عشره "field_sweep" تجربة من الخطوة 1.9.2. لالإحداثي السيني 2، تعيين قيمة بداية توهين الموجات الدقيقة إلى 10 ديسيبل، قيمة الزيادة إلى 1 ديسيبل وعدد من النقاط إلى 41 لتغطية مجموعة من 10 ديسيبل إلى 50 ديسيبل. تشغيل التجربة.
   4. إنشاء جدول لمنحنى التشبع. إدراج توهين الموجات الدقيقة في ديسيبل في العمود الأول.
   5. حساب الجذر التربيعي للطاقة الميكروويف في الاتحاد الافريقي في العمود الثاني مع صيغة
      
      حيث x هو توهين الموجات الدقيقة في ديسيبل من العمود الأول.
   6. استخدام البرنامج مطياف لقياس الذروة إلى الذروة كثافة الخط الطيفي المركزي لكل توهين الموجات الدقيقة في التجربة. إرسال أن كثافة في العمود الثالث في جدول البيانات.
   7. رسم الجذر التربيعي للطاقة الميكروويف ضد الذروة إلى الذروة كثافة (العمود 3 ضد العمود 2) للحصول على منحنى التشبع. Incluدي الأصل (0،0) في المؤامرة.
   8. تحديد النظام الخطي للمنحنى التشبع. قوة الميكروويف الأمثل هو أعلى سلطة الميكروويف التي لا تزال في النظام الخطي. استخدام الإعداد تخفيف المقابلة لجميع التجارب أخرى.

2. تحديد المجال المغناطيسي القوة التدرج وقرار الوقت

1. خلق تجربة جديدة في البرنامج مطياف مع الحقل المغناطيسي للأرض كما الإحداثي السيني 1 وشدة إشارة كما تنسيق. تمكين ضوابط التدرج لفائف.
2. نسخ كافة الإعدادات مطياف من التجربة السابقة كما هو محدد في 1.8 و 1.9.8.
3. تحديد قوة الحقل المغناطيسي الانحدار إلى 170 جم / سم في اتجاه محور عينة لافتا إلى أعلى.
4. حساب عرض اكتساح جنوب غرب = SW ₀ + فوف · G، حيث SW ₀ هو عرض الاجتياح المحددة في 1.8.4 في حالة عدم وجود التدرج المجال المغناطيسي،فوف هو مجال الرؤية (2.5 سم) وG هو المغناطيسية قوة التدرج المجال.
5. حساب يقدر حجم بكسل = خط العرض / G، وذلك باستخدام عرض خط الطيف المسجلة في 1.9.3 في حالة عدم وجود التدرج المجال المغناطيسي.
6. حساب سرعة اكتساح الوقت = ف ب / الاجتياح. استخدام نفس سرعة الاجتياح كما هو الحال في 1.8.1.
7. حساب الحد الأدنى لعدد من نقاط البيانات المطلوبة باستخدام قيمة أعلى من
   ط. N ₁ = 10 * عرض اكتساح / عرض الخط
   ب. ن ₂ = 10 * مجال الرؤية / (G * حجم بكسل).
8. حساب الوقت التحويل: وقت الاجتياح / عدد نقاط البيانات.
9. حساب الوقت ثابت: 0.1 * خط العرض * وقت الفحص / عرض الاجتياح أو أقل.
10. تعيين المعلمات المحسوبة في 2.3 خلال 2.9 و الضغط على زر "تشغيل".
11. قياس مستوى الضوضاء من خط الأساس فضلا عن الذروة إلى الذروة كثافةمن الخط المركزي مع أداة الخط العمودي. حساب نسبة الإشارة إلى الضوضاء.
12. إذا كانت إشارة إلى نسبة الضوضاء أقل من 5: 1، مضاعفة عدد بالاشعة في لوحة "مسح" من المعلمات طيف وكرر الخطوات من 2.1.3 خلال 2.11.

3. إعداد عينة

الحذر: ارتداء النظارات الواقية.

ملاحظة: حافظ على ايروجيل مغمورة تماما في المذيبات في جميع الأوقات. انظر الشكل 2 لصورة والتخطيطي.

1. ملء طبق بيتري من سم القطر 10 مع الايثانول (سنويا) يصل إلى ارتفاع 5 مم.
2. وضع ايروجيل في طبق بتري وقطع قطعة اسطوانية من 5 ملم إلى 1 سم في الطول.
3. إعداد قطعة من الحرارة يتقلص الأنابيب التي هي حوالي 1 سم أطول من اسطوانة ايروجيل.
4. استخدام قطع أنابيب الزجاج لكسر أنبوب عينة من 2 ملم القطر الداخلي لخلق قطعتين من طول 4 سم. يجب أن يكون كل من قطع طرفي المفتوحة.
   تحذير: ارتداء النظارات الواقية والقفازات المناسبة عند تشغيل بندقية الحرارة. لا توجيه تدفق الهواء نحو الجلد أو الملابس وابقائه بعيدا عن المواد القابلة للاشتعال.
5. إدراج واحدة من أنبوب عينة قطعة 5 ملم عميقة في واحدة من نهاية الأنابيب الحرارة يتقلص. استخدام بندقية الحرارة لتسخين بعناية هذه الغاية من تقليص أنابيب الحرارة دون تقلص ما تبقى من الأنبوب. الآن يجب أن تكون ثابتة أنابيب الانكماش الحراري في أنبوب زجاجي.
   1. غمر هذا المزيج من أنبوب زجاجي وأنابيب الحرارة يتقلص في طبق بيتري من ايروجيل. بعناية دفع قطعة من ايروجيل من الخطوة 3.2 في نهاية مفتوحة للأنابيب الانكماش الحراري.
6. ملء أنبوب اختبار مع الايثانول (سنويا) تصل إلى ارتفاع 7 سم. نقل عينة من طبق بتري في أنبوب الاختبار. عند القيام بذلك، تأكد من أن نهاية مفتوحة للأنابيب الانكماش الحراري هو التوجه إلى الأعلى. تأكد من أن ايروجيل مغمورة تماما في الإيثانول.
7. إدراج الثاني قطعة 4 سم منأنبوب عينة من الخطوة 3.4 في نهاية مفتوحة للأنابيب الانكماش الحراري. لا تنطبق القوة، يجب أن تكون الجاذبية ما يكفي لسد الفجوات بين ايروجيل وقطع أنبوب العينة. وضع أنبوب اختبار مع العينة إلى دورق.
8. ملء طنجرة ضغط مع لا يقل عن 500 مل ايثانول وإضافة بقضيب.
9. ضع الكأس الذي يحتوي على عينة على الركيزة داخل طنجرة الضغط.
   الحذر: تنفيذ الخطوة التالية تحت غطاء الدخان والاستمرار في ارتداء النظارات الواقية.
10. كوك ويقلب العينات عند إعداد ضغط 1 بار أعلى من الضغط المحيط على محرك مغناطيسي. درجة الحرارة يجب أن تصل إلى 90 ° م على الأقل. ندعه يبرد في أقرب وقت يتم التوصل إلى الضغط وضغط صمام إطلاق الإيثانول بخار. إذا لم أنابيب الحرارة يتقلص يتقلص، كرر هذه الخطوة.
    ملاحظة: فورا بتنظيف طنجرة الضغط مع الماء لتقليل تأثير الايثانول على الصمامات الختم. في هذه المرحلة، وعينة مستعدة يمكن تخزينها في الإيثانول لمدة سفأشهر راؤول.

4. إعداد مطياف

1. خلق تجربة 2D واستخدام الحقل المغناطيسي كما الإحداثي السيني 1، والوقت كما الإحداثي السيني (2) وشدة الإشارة كما تنسيق، بحيث يتم تسجيل اكتساح المجال المغناطيسي لكل خطوة الوقت. تمكين ضوابط التدرج لفائف.
2. تعيين التأخير الزمني بين القياسات إلى الصفر. تعيين المعلمات الأخرى كما هو محدد في القسم 2. تعيين عدد من النقاط لمحور الزمن إلى 20 ساعة / زمن الاجتياح. تعيين جسر الميكروويف لأداء غرامة قيمتها بعد كل فحص شريحة.
3. اتبع الخطوات في القسم 1.7 لضبط مطياف للمرنان فارغة.

5. إعداد نموذج للقياس

ملاحظة: الخطوات المرة الوحيدة الحاسمة لهذا البروتوكول هي 5.3 خلال 6.2، وهو من بدء عملية الانتشار مع إضافة التسمية تدور حتى وقت الحصول على البيانات في مطياف يبدأ. تنفيذ هذه الخطوات دون إدخالأي تأخير.

1. وضع الاصبع على رأس عينة من المادة 3 للحفاظ على حل الإيثانول من المتدفقة على الجزء السفلي. ثم استخدام محقن لإزالة بعض الإيثانول من القاع 5 ملم من أنبوب عينة أقل وختم هذه الغاية مع أنبوب ختم المجمع. تأكد من أن هناك فقاعة الهواء من 2 مم في الارتفاع فوق المجمع الختم.
2. إزالة جميع الإيثانول من أنبوب عينة فوق ايروجيل باستثناء 3 ملم فقط فوق ايروجيل باستخدام الشعرية ماصة باستور.
3. ضخ 20 ميكرولتر من حل التسمية تدور في الإيثانول على رأس ايروجيل. تأكد من عدم خلق فقاعة الهواء على رأس ايروجيل. بمناسبة الوقت الحالي كبداية لعملية الانتشار.
4. وضع العينة في أنبوب عينة مع 4 مم القطر الداخلي. استخدام الشريط PTFE إلى مركز العينة.
5. استخدام قلم شعرت معلومات سرية للاحتفال أنبوب عينة الخارجي في موقف 68 مم فوق الحافة العلوية للايروجيل. وهذا يساعد في تتمحور العينة في مرنان بشكل صحيح ويضع جادخل للمرنان 1 ملم تحت الحافة العليا من ايروجيل.

6. قم بإجراء تجربة إنتشار

1. وضع العينة في مرنان بحيث وسم من 5.5 محاذاة مع الجزء العلوي من صاحب PTFE من مرنان وضبط مطياف لاقتران الحرج كما هو موضح في دليل التشغيل لطيف.
2. استخدام وضع المسح الضوئي الإعداد لتعيين كسب المتلقي كما هو موضح في 1.7.3 في حين أن لفائف التدرج لا تزال إيقاف.
3. بدء التجربة التي أنشئت في القسم 4. اكتب الوقت الحالي. إما الانتظار 20 ساعة للتجربة لإنهاء أو إيقاف التجربة عندما لا يغير الإشارات المسجلة على مدار 4 ساعات أو أكثر. حفظ النتيجة.

7. إجراء تجارب إضافية مطلوب لتحليل البيانات

ملاحظة: إجراء التجارب في 7.1 و 7.2 مع نفس العينة مباشرة بعد التجربة نشر وبدون موفينج العينة.

1. تسجيل وظيفة انتشار نقطة لDeconvolution
   1. التبديل إلى تجربة "اكتساح الميدان" من الخطوة 1.7.2. نسخ كافة الإعدادات من التجربة في الخطوة 6.
   2. تسجيل الطيف وقياس نسبة الإشارة إلى الضوضاء. إذا كان أقل من 20: 1، وزيادة عدد المسح الضوئي وكرر هذه الخطوة. وإلا حفظ الطيف.
2. إجراء تجربة التصوير 2D و
   1. خلق تجربة جديدة على مطياف مع الحقل المغناطيسي للأرض كما الإحداثي السيني 1، وزاوية التدرج المجال المغناطيسي كما الإحداثي السيني 2 وكثافة إشارة كما تنسيق. نسخ المعلمات من الخطوة 6. تعيين طائرة التصوير إلى الطائرة YZ، وهي طائرة بما في ذلك اتجاه ثابت المجال المغناطيسي B ₀ ومحور العينة.
   2. تعيين عدد من الزوايا N للاتجاه الانحدار إلى N = فوف / المرجوة حجم بكسل أو أعلى.
   3. بدء القياس وحفظ النتيجة.
   4. تكرار عشرخطوات الإلكترونية في 7.1 وحفظ النتيجة.
3. قياس الرنان حساسية الملف الشخصي
   1. تحضير عينة أخرى من التحقيق تدور في حل بتكرار الخطوات 1.1 خلال 1.5، ولكن هذه المرة إضافة 4 سم من الحل في شعري بدلا من 2 سم.
   2. اتبع الخطوات الموجودة في القسم 2 لتسجيل مجموعة من العينة مع التدرج المجال المغناطيسي في اتجاه محور العينة. لخطوة 2.3، استخدام مجال الرؤية من 3 سم. حفظ النتيجة.
   3. تكرار القياس في غياب التدرج المجال المغناطيسي وحفظ النتيجة.

تحليل 8. البيانات

1. إعادة بناء تجربة التصوير 2D و
   1. تحميل تجربة التصوير 2D ومن 7.2.3 إلى العرض الأساسي من البرنامج مطياف.
   2. تحميل التجربة من 7.2.4 إلى العرض الثانوي من البرنامج مطياف.
   3. الذهاب إلى تجهيز> التحولات> Deconvolution، حدد شريحة: كل وانقرتطبيق لأداء deconvolution.
   4. حفظ البيانات deconvolved إلى القرص.
   5. استخدام ما هو متاح بحرية البرمجيات صورة إعادة الإعمار ²⁰ مع الأمر التالي: إعادة --input result_from_8_1_4.DSC --output reconstructed_image.DSC --steps 100 --size 256
   6. تحميل نتيجة من 8.1.5 إلى البرنامج مطياف كمرجع لاحق.
2. تحليل تجربة إنتشار المسجلة
   1. بدء تشغيل البرنامج تحليل البيانات وانتقل إلى "تحميل" التبويب من البرنامج هو مبين في الشكل (3). تحميل تجربة نشر من الخطوة 6.3 تحت عنوان "تجربة نشر". تحميل المناظرة وظيفة انتشار نقطة من الخطوة 7.1.2 تحت عنوان "تجربة نشر ث / س التدرج". تحميل نتيجة من الخطوة 7.3.2 تحت عنوان "التعريف مرنان التجربة" والنتيجة من الخطوة 7.3.3 تحت عنوان "مرنان الشخصي إكسب ث / س التدرج".
   2. انتقل إلى علامة التبويب حساسية مرنان هو مبين في الشكل (4) لأداء deconvolution البيانات من التجربة 7.3.2 باستخدام 7.3.3 وظيفة انتشار نقطة. خفض قيمة قوة الضوضاء حتى والنتيجة هي صاخبة، ثم رفعه حتى يختفي التشويش فقط.
   3. انتقل إلى 1D كثافة تدور الشخصي التبويب هو مبين في الشكل (5) من أجل deconvolve كل عملية مسح الميداني التي سجلت في 6.2 باستخدام التجربة من 7.1 وظيفة انتشار نقطة. خفض قيمة قوة الضوضاء حتى والنتيجة هي صاخبة، ثم رفعه حتى يختفي التشويش فقط.
   4. التبديل إلى علامة التبويب مساحة المحاصيل هو مبين في الشكل (6). حدد مساحة من خريطة الحرارة نشر التي تقع تماما داخل ايروجيل وحيث تدور التحقيق هو على وشك الدخول من أعلاه في الخطوة أول مرة في تلك المنطقة. إذا كنت في شك، تحميل صورة بناؤها من 8.1.6 في البرنامج مطياف للمساعدة في تحديد الموضع الدقيق للايروجيل.
   5. زيادة مساحة من الخطوة 8.2 في الاتجاه الهبوطي من العينة بحيث لا تدور غالباالبريد يصل الحد السفلي للمنطقة في غضون الفترة الزمنية للتجربة. انظر الشكل 6 لتكون مرجعا.
   6. التبديل إلى علامة التبويب تدفق هو موضح في الشكل (7) والصحافة مناسبا. تظهر لوحة اليد اليسرى وجزء لا يتجزأ من المنطقة المزروعة من 8.2.5 على طول محور الموقف.
   7. تحقق من أن منحنى هو مبين في وسط لوحة يبدأ من الصفر ويبدأ في الارتفاع على الفور. إذا كان هذا ليس هو الحال، والعودة إلى 8.2.5.
   8. تحقق من أن الخط الأحمر هو مبين في وسط لوحة يتبع نقاط البيانات السوداء.
3. محاكاة تركيز سبين 1D على مر الزمن وتناسب معامل إنتشار
   1. التبديل إلى علامة التبويب معامل الانتشار واضغط على لياقتهم.
   2. انتظار نتائج العملية الحسابية.
   3. تحقق من البيانات التجريبية التي تظهر على اليسار مباريات البيانات الرقمية التي تظهر على اليمين.
   4. قراءة قيمة العيانية متعدية معامل الانتشار D _{الماكرو} الذي هو displaYED على الشاشة.

النتائج

وأظهرت صورة والتخطيطي لايروجيل داخل أنبوب تقلص في أرقام 2A و 2B. الصورة الثوري 2D وفي الشكل 2C يدل بوضوح على الحافة العلوية للايروجيل. شدة _1D ρ داخل أنبوب عينة فوق ايروجيل أقل على الرغم من أن تركيز لجنة التحقيق تدور على الأقل يصل إلى داخل ايروجيل. ومع ذلك، فإن عمق العينة عموديا على مستوى الصورة أصغر بكثير نظرا لقطرها الداخلي أقل من أنبوب العينة. لاحظ أن الصورة الثوري يظهر أيضا أ...

المناقشة

يسمح البروتوكول رصد انتشار جزيئات ضيف ممغطس. وقد تم اختيار نهج التصوير 1D لأنه يسمح للقرار الوقت أعلى مقارنة مع التصوير 2D أو 3D. ويتطلب هذا النهج 1D منطقة مقطعية مستمرة من العينة بسبب كثافة الصورة 1D حصلت لا تعتمد فقط على تركيز ولكن أيضا على مساحة المقطع العرضي للعينة. وتتطلب هذه الطريقة أيضا إلى أن أطياف EPR من تحقيقات تدور داخل عينات تغيير فقط في كثافة ولكن ليس في الشكل. خلاف ذلك أكثر استهلاكا للوقت التصوير الطيفي المكانية يجب استخدام، والتي هي خارج نطاق هذا البروتوكول. يقتصر ا...

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة

الاسم	الشركة	رقم فهرسي	التعليقات
مطياف X-Band	Bruker	E580
برنامج مطياف	Bruker	Xepr 2.6b.108
نظام ملف التدرج	Bruker	E540 GCX2
مرنان التصوير	Bruker	TMHS 1007
تحكم ماصة كلاسيكية صغيرة	العلامة التجارية	25900
ringcaps الشعيرات الدموية الدقيقة 50 & nbsp ؛ ومايكرو. ل	هيرشمان	9600150	القطر الداخلي 0.5 مم
أنبوب عينة EPR 2 مم القطر الداخلي	Bruker	ER 221TUB / 2
EPR أنبوب عينة 4 مم القطر الداخلي	Bruker	ER 221TUB / 4
أنابيب الانكماش الحراري DERAY-IB	DSG-Canusa	2210048952	4.8 مم / 2.4 مم ، 2: 1 ، 95 & nbsp ؛ ° ج - 200  ° مسدس
حراري	Bosch	PHG 600-3
PTFE   سوار	VWR	332362S	عرض 12 مم
طول أنبوب			16 سم ، قطر 1.5 سم
دورق			250 مل ، ارتفاع 9 سم ، قطر 7 سم
ختم أنبوب شعري	فيشر ساينتفيك	02-678
قدر ضغط ، 3 لتر مع ركيزة	بيم	Vital-X-Press V2 ، F1000675
محرك مغناطيسي مع عنصر
الإيثانول (PA) الإيثانول
(techn.)
حقنة	هاميلتون	1705	0.05 مل ، الطول المخصص: 20 سم
ماصة			بطول 23 سم
برنامج تحليل البيانات	محلي الصنع		متاح للتنزيل في http://www.uni-konstanz.de/drescher/software. يتطلب Matlab.
UKON1-GEL	مقدم من البروفيسور سيباستيان بولارز ومارتن ويسيج وأندرياس شاختشنايدر  .		انظر المراجع 16 و 18 و 19 للاطلاع على التوليف

وحدة C الاختبار تسخين باستور الشعرية