تجميع درجة الحرارة التي تسيطر عليها وتوصيف ثنائي واجهة قطرة

Summary

يفصل هذا البروتوكول استخدام نظام تسخين يتم التحكم في درجة حرارته لتعزيز تجميع الطبقة الأحادية الدهنية وتشكيل طبقة ثنائية واجهة القطيرات للدهون ذات درجات حرارة ذوبان مرتفعة ، وقياسات السعة لتوصيف التغيرات التي تحركها درجة الحرارة في الغشاء.

Abstract

طريقة ثنائية الطبقة واجهة القطيرات (DIB) لتجميع الطبقات ثنائية الدهون (أي DIBs) بين قطرات مائي مطلي بالدهون في النفط يوفر فوائد رئيسية مقابل أساليب أخرى: DIBs مستقرة وطويلة الأمد في كثير من الأحيان ، يمكن ضبطها بشكل عكسي ، ويمكن التحكم بسهولة في عدم تناسق المنشورات عبر التراكيب القطيرة ، ويمكن الحصول على شبكات تشبه الأنسجة من الطبقات الثنائية عن طريق العديد من القطرات المجاورة. تشكيل DIBs يتطلب التجميع التلقائي من الدهون في monolayers الدهون عالية الكثافة على أسطح قطرات. في حين أن هذا يحدث بسهولة في درجة حرارة الغرفة للدهون الاصطناعية الشائعة ، فإن طبقة أحادية كافية أو طبقة ثنائية مستقرة تفشل في التشكل في ظروف مماثلة للدهون مع نقاط انصهار فوق درجة حرارة الغرفة ، بما في ذلك بعض مقتطفات الدهون الخلوية. وقد حد هذا السلوك على الأرجح من تكوينات - وربما الصلة البيولوجية - ل DIBs في دراسات الأغشية النموذجية. لمعالجة هذه المشكلة ، يتم تقديم بروتوكول تجريبي لتسخين خزان النفط الذي يستضيف قطرات DIB بعناية وتوصيف آثار درجة الحرارة على غشاء الدهون. على وجه التحديد، يظهر هذا البروتوكول كيفية استخدام لاعبا اساسيا الألومنيوم موصل حراريا وعناصر التدفئة المقاومة التي تسيطر عليها حلقة التغذية المرتدة لوصف درجات حرارة مرتفعة، مما يحسن تجميع أحادي الطبقة وتشكيل طبقة ثنائية لمجموعة أوسع من أنواع الدهون. يتم قياس الخصائص الهيكلية للغشاء ، وكذلك انتقالات المرحلة الحرارية من الدهون التي تتألف من الطبقة الثنائية ، من خلال قياس التغيرات في السعة الكهربائية للبنك. معا، يمكن أن يساعد هذا الإجراء في تقييم الظواهر الفيزيائية الحيوية في الأغشية النموذجية على درجات حرارة مختلفة، بما في ذلك تحديد درجة حرارة ذوبان فعالة(T_M)لخليط الدهون متعدد المكونات. وبالتالي فإن هذه القدرة ستسمح بتكرار أقرب لتحولات المرحلة الطبيعية في أغشية النموذج وتشجع على تكوين واستخدام أغشية نموذجية من رقعة أوسع من مكونات الأغشية، بما في ذلك تلك التي تلتقط بشكل أفضل عدم تجانس نظيراتها الخلوية.

Introduction

الأغشية الخلوية هي حواجز نفاذية بشكل انتقائي تتألف من الآلاف من أنواع الدهون¹والبروتينات والكربوهيدرات والستريول التي تغلف وتقسم جميع الخلايا الحية. فهم كيفية تأثير تكويناتها على وظائفها والكشف عن كيفية تفاعل الجزيئات الطبيعية والاصطناعية مع الأغشية الخلوية والتمسك بها وتعطيلها ونقلها هي ، لذلك ، مجالات مهمة من الأبحاث ذات الآثار واسعة النطاق في البيولوجيا والطب والكيمياء والفيزياء وهندسة المواد.

هذه الأهداف لاكتشاف تستفيد مباشرة من تقنيات ثبت لتجميع والتلاعب، ودراسة الأغشية النموذجية - بما في ذلك الطبقات ثنائية الدهون تجميعها من الدهون الاصطناعية أو التي تحدث بشكل طبيعي - التي تحاكي تكوين وهيكل وخصائص النقل من نظرائ....

Protocol

1. إعداد لاعبا اساسيا ساخنة

1. جمع 2 قطعة من المطاط العازل 1 ملم سميكة قلصت إلى 25 ملم × 40 ملم في العرض والطول، على التوالي، 2 قطعة من المطاط 6 مم سميكة التي هي أيضا 25 ملم × 40 ملم، والتجمع قاعدة الألومنيوم جاهزة لاعبا اساسيا، وخزان النفط الاكريليك الذي يناسب في نافذة عرض لاعبا اساسيا قاعدة الألومنيوم (انظر الأرقام S1، S2، و S3 للحصول على تفاصيل حول تلفيق وعرض انفجرت من التجمع). إعداد لاعبا اساسيا الألومنيوم أولا عن طريق إرفاق إلى الجزء السفلي من لاعبا اساسيا نافذة عرض غطاء الزجاج مع لاصق UV قابل للشفاء والتمسك 1 عنصر التدفئة المقاومة إلى الجزء العلوي من كل 25 ملم × 25 ملم شفة الجانب من لاعبا اساسيا.
2. ضع القطع المطاطية الرقيقة على خش....

Results

يوضح الشكل 1 كيف يتم إعداد تجهيزات الألومنيوم وخزان زيت الأكريليك على مرحلة المجهر لتشكيل DIB. تعمل خطوات التجميع 1.2-1.4 على عزل المباراة حراريا عن المسرح للحصول على تدفئة أكثر كفاءة. تظهر الخطوات 1.5-1.7 كيفية إرفاق القسطرة الحرارية بشكل صحيح بالتركيبة ووضع خزان النفط، وتظهر الخطوات 1.8 -1.9 المواقع الموصى بها لتوزيع النفط في هذه القطع.

يوضح الشكل 2 المكونات المستخدمة لإنشاء التحكم في درجة حرارة التغذية المرتدة وإجراء القياسات الكهر.......

Discussion

يوفر البروتوكول الموصوف هنا تعليمات لتجميع وتشغيل نظام تجريبي للتحكم في درجة حرارة الزيت والقطرات المستخدمة لتشكيل DIBs. ومن المفيد بشكل خاص لتمكين تشكيل بنك الاستثمار الأوروبي باستخدام الدهون التي لديها ذوبان درجات الحرارة فوق RT. وعلاوة على ذلك، من خلال تغيير درجة حرارة خزان النفط بدقة، يمكن التلاعب بدرجة حرارة الطبقة المزدوجة لدراسة آثار درجات الحرارة المرتفعة على خصائص الأغشية المختلفة والخصائص، بما في ذلك السعة، والمنطقة، وسمك، والتغيرات المستحثة في المرحلة الحرارية، وحركية الأنواع النشطة في الأغشية، وحيوية التصاق و.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
25 مم × 40 مم × 1 مم مطاط عازل (x2)	أي		يعزل الجزء السفلي من تركيبات الألومنيوم عن مرحلة المجهر
25 مم × 40 مم × 6 مم مطاط عازل (x2)	أي		يحمي عناصر التسخين من التلف بواسطة مشابك مرحلة المجهر ويعزل الجزء العلوي من عناصر التسخين.
3- (N-مورفولينو) حمض البروبانسلفونيك   ؛	Sigma Aldrich	M3183	عامل التخزين المؤقت لمحلول الدهون
ركيزة أكريليك	ملفقة في المنزل	HTD_STG_2	~ 1000 uL بئر أكريليك مع ملف تعريف خارجي poka-yoke لإصلاح الاتجاه
تركيبات الألومنيوم	ملفقة في المنزل	HTD_STG_1	تركيبات قاعدة مع بئر نفط يحمل تركيبات الأسيليك ويتضمن وسادتين مسطحتين مجاورتين لبئر النفط لعناصر التسخين   ؛
مستخلص الدهون الكلي للدماغ	أفانتي	131101C-100 مجم	25 مجم / مل مستخلص دهون الخنازير   ؛
DAQ المضغوط (cDAQ)	National Instruments	cDAQ-9174	هيكل لإيواء أنواع متعددة من وحدات قياس المستشعر أو وحدات الإخراج
نظام الحصول على البيانات (DAQ)	الأجهزة الجزيئية	Digidata 1440A	محول تناظري إلى رقمي عالي الدقة
مكبر للصوت / مصدر طاقة	مضخم الطاقة Hewlitt Packard	HP 6826A	يضخم خرج جهد التيار المستمر من وحدة إخراج الجهد ،
الغطاء الزجاجي ، انزلاق	Corning	CLS284525	يغلق الجزء السفلي من قاعدة الألومنيوم ويسمح بالتوصيف البصري لعنصر التسخين ثنائي الطبقة
(x2)	أوميغا	KHLV-101/5	25 مم × 25 مم عنصر تسخين كابتون فيلم بوليميد مع حد طاقة 5 واط.
M3 الفولاذ المقاوم للصدأ المسمار	ماكماستر كار	90116A150	يؤمن المزدوجات الحرارية إلى الألومنيوم
تركيبات التصحيح المشبك مكبر	للصوت الأجهزة الجزيئية	AxoPatch 200B	يقيس التيار وإخراج الجهد إلى المسرح
الكمبيوتر الشخصي	أي		جهاز كمبيوتر مزود بمنافذ USB متعددة السرعة وحد أدنى 6 جيجابايت من ذاكرة الوصول العشوائي
كلوريد البوتاسيوم	Sigma Aldrich	P3911	محلول إلكتروليت للأيونات المنفصلة
وحدة إدخال درجة الحرارة	الوطنية Instruments   ؛	NI 9211	يتيح قياسات المزدوجة الحرارية للتقاطع المفتوح والبارد لهيكل cDAQ
المزدوجة الحرارية	أوميغا	JMTSS-020U-6 & nbsp ؛	مزدوجة حرارية من النوع U بقطر 0.02 بوصة وطول 6 بوصات
الأشعة فوق البنفسجية القابلة للشفاء لاصقة	Loctite	19739	يؤمن غطاء الزجاج إلى تركيبات قاعدة الألومنيوم
وحدة إخراج الجهد	الوطنية الأدوات الوطنية   ؛	NI 9263	وحدة إخراج الجهد التناظري للاستخدام مع هيكل cDAQ
مولد الشكل الموجي	Agilent	33210A   ؛	تستخدم لإخراج شكل موجة جيبية 10 مللي فولت 10 هرتز