المانعة الذاتي تجميعها Monolayers على Microelectrodes عن جزيئات حيوية الزخرفه

يبدأ هذا الإجراء بتصنيع قطب كهربائي صغير على ركيزة سيليكون. يتم تشكيل طبقة أحادية التجميع ذاتيا من البولي إيثيلين جلايكول فوق القطب الصغير والركيزة لمنع تلوث الأنابيب الدقيقة. ثم يتم تحضير الأنابيب الدقيقة المسماة من الكرش.

أخيرا ، يتم تصميم الأنابيب الدقيقة على الأقطاب الكهربائية باستخدام الرحلان الكهربائي. مرحبا ، أنا جون نويل من مختبر نانا في قسم الفيزياء ومن مختبر الميكانيكا الحيوية الجزيئية في قسم الهندسة الطبية الحيوية في جامعة تكساس أ و م. أنا ويل فري تيزا من قسم الفيزياء ومدير مركز علوم المهارات والتكنولوجيا في جامعة تكساس.

وأنا خوان كوانغ ، مدير مختبر الميكانيكا الحيوية الجزيئية في جامعة تكساس أ وقسم الهندسة الطبية الحيوية. سنعرض لك اليوم إجراء لتصنيع أقطاب كهربائية دقيقة مطلية بطبقة أحادية ذاتية التجميع غير قاذورات. نستخدم هذا الإجراء في مختبرنا لدراسة شحوب الأنبوب الدقيق باستخدام الرحلان الكهربائي.

لذلك دعونا نبدأ. للبدء ، استخدم كاتب أو قاطع رقاقة لتقطيع رقائق السيليكون إلى قطع سنتيمتر واحد × 1.5 سم لاستخدامها كركائز. الآن قم بتنظيف الركائز عن طريق وضعها في دورق مع ما يكفي من الأسيتون لتغطيتها والصوتنة لمدة خمس دقائق دون السماح للركائز بالجفاف.

اشطفها بالأسيتون الطازج ثم اشطفها على الفور مرة أخرى في الأيزوبروبانول واستخدم النيتروجين لتجفيفها. باستخدام الطباعة الحجرية الضوئية القياسية ذات النغمة الموجبة أو الطباعة الحجرية لشعاع الإلكترون ، قم بتصنيع الأقطاب الكهربائية الذهبية الدقيقة على الركائز النظيفة. عند تصميم هندسة النمط ، حافظ على قطر كل نمط قطب أقل من 100 ميكرون لضمان التغطية بواسطة طبقة أحادية التجميع ذاتيا من البولي إيثيلين جلايكول ثلاثي الأوكسي سيلين أو الوتد Sam ، قم بتضمين وسادات التلامس الموضوعة على بعد 300 إلى 500 ميكرومتر من النمط بخط مليمتر واحد يربط الوسادة بالقطب.

بعد تطوير النمط في طبقة المقاومة ، استخدم الملقط لخدش خط في المقاومة من وسادة التلامس إلى حافة الركيزة. عند ترسيب المعدن ، سيسمح الخدش بالاتصال الكهربائي بين القطب وحافة الركيزة. يتم استخدام غرفة الترسيب ، ويفضل أن يكون ذلك بمصدرين ، لإيداع الطبقة المعدنية.

تتكون الأقطاب الكهربائية عن طريق ترسب نانومترين من الكروم ، متبوعا بستة نانومتر من الذهب بدون كسر الفراغ ، يمكن استخدام توازن دقيق من بلورات الكوارتز المجهز داخل الغرفة لقياس سمك الأغشية أثناء الترسيب. يمكننا الآن البدء في تحضير الطبقة الأحادية ذاتية التجميع في منطقة جيدة التهوية ، وتسخينها مسبقا والفرن إلى 75 درجة مئوية. قم بإعداد محلول التثبيت عن طريق إضافة مليلتر واحد من سيلين الوتد إلى 20 مل من التولوين في دورق زجاجي سعة 250 مل.

تخلط جيدا عن طريق سحب العينات لأعلى ولأسفل من خمس إلى 10 مرات ثم التقليب باستخدام الماصة لمدة 30 ثانية. ضع عينات النمط في جانب نمط الدورق لأعلى ، وتأكد من غمرها بالكامل في المحلول ومتباعدة بشكل متساو عبر الجزء السفلي من الدرق. ضعي الدورق في الفرن واخبزيه لمدة 18 إلى 21 ساعة أثناء تكوين السم.

قم بإعداد القطب المضاد عن طريق إيداع نانومتر واحد من الكروم متبوعا بأربعة نانومتر من الذهب على زلة غطاء زجاجي مقاس 22 × 50 ملم. يجب أن يكون القطب المضاد شفافا تقريبا مع لون رمادي فاتح أو وردي. قم بتخزين الجانب المطلي بالقطب المضاد لأعلى في طبق بتري للحفاظ على نظافته.

بعد 18 إلى 21 ساعة في الفرن ، أخرج الدورق من الفرن. يجب أن يتبخر التولوين تاركا عينات النمط في بقايا كلاين لزجة. أضف 20 مل من التولوين إلى الدورق وانقع العينات لمدة دقيقة إلى دقيقتين.

قم بإزالة العينات من الدورق واشطفها بالتولوين ، ثم الأيزوبروبانول وأخيرا جففها بالنيتروجين. في هذه المرحلة ، يجب أن تبدو العينات نظيفة ويجب أن تكون طبقة سام غير مرئية للعين المجردة. يمكن استخدام Sam's المحضرة بهذه الطريقة لمدة تصل إلى يومين عند تخزينها في ظروف باردة وجافة.

ينتج عن تكوين سام غير الناجح طبقة بقايا غائمة أو غير متساوية اللون على السطح. مع تحضير Sams ، يمكننا الآن البدء في بلمرة التوبولين إلى أنابيب دقيقة. ابدأ بإذابة التوبولين غير المسمى و r domine tubulin ، واجمعهما على الفور بنسبة اثنين إلى واحد غير مسمى إلى مصنف للحصول على أنابيب دقيقة ساطعة.

امزجها جيدا عن طريق سحب العينات لأعلى ولأسفل عدة مرات. بعد ذلك ، قم ببلمرة التوبولين لمدة 20 إلى 40 دقيقة في حمام مائي ساخن عند 37 درجة مئوية أثناء بلمرة التوبولين. قم بإعداد أنابيب Taxol Buffer عن طريق خلط 20 ميكرومولار Taxol مع عازلة الأنابيب.

تخلط جيدا عن طريق سحب العينات لأعلى ولأسفل عدة مرات والدوامة ، ثم ضع الأنبوب في الحمام الساخن عند 37 درجة مئوية. بعد البلمرة ، قم بتخفيف الأنابيب الدقيقة في عازلة Taxol الدافئة وحمايتها من الضوء. تحقق من نجاح بلمرة الأنابيب الدقيقة وأن الأنابيب الدقيقة مستقرة تحت عدة دقائق من إثارة التألق.

عن طريق تصوير الأنابيب الدقيقة المحضرة بخليط كسح الأكسجين مع بلمرة التوبولين إلى أنابيب دقيقة كاملة. لنبدأ في تصميم MTS باستخدام الرحلان الكهربائي. للبدء ، قم بقص قطعة من الشريط على الوجهين إلى شرائح رفيعة عن طريق وضعها على شريحة زجاجية واستخدام شفرة حلاقة لقطع شريطين من الشريط على الوجهين عبر العينة المطلية بسام المزخرفة ، بحيث يكون القطب بين الشرائط مع مسار التوصيل الذي يمتد بشكل عمودي على الشريط.

ضع القطب المضاد على الشريط على الوجهين بحيث يلامس الجانب المعدني الشريط بحيث تتدلى حافة العينة من القطب المضاد بحوالي ثلاثة ملليمترات. قم بقطع عدة أطوال 15 سم من سلك المغناطيس النحاسي المعزول وقم بتجريد سنتيمترا واحدا من العزل من كلا الطرفين. استخدم قطرة صغيرة من الطلاء الفضي لربط سلك بالمنطقة الذهبية المكشوفة من الركيزة مع الحرص على تجنب التلامس الكهربائي مع القطب المضاد.

استخدم الآن الطلاء الفضي لربط سلك ثان بالعداد. يمكن تأمين أسلاك القطب الكهربائي المرفقة بالطلاء الفضي إلى العينات بشريط لاصق. بعد ذلك ، باستخدام ماصة ، أدخل الأنابيب الدقيقة في صورة التخفيف المطلوبة بتكبير 20 × وحدد موقع النمط على رقاقة السيليكون قبل تطبيق الجهد.

نظرا لعمق غرفة التدفق ، قد تكون هناك حاجة إلى أهداف مسافة العمل الطويلة لتصوير السطح العلوي لغرفة التدفق. يتم تحديد المسافة من سطح العينة إلى السطح العلوي لغرفة التدفق حسب سمك الشريط ويجب أن تكون حوالي 60 إلى 100 ميكرومتر. قم بتطبيق جهد يصل إلى فولت واحد ولاحظ هجرة الأنابيب الدقيقة.

إذا كان الاحتجاز القابل للانعكاس للأنابيب الدقيقة مطلوبا. استخدم طلاء الأظافر لإغلاق غرفة التدفق لمنع الانجراف الجانبي واستخدام جهد منخفض يصل إلى حوالي 0.5 فولت. يمكن تتبع الهجرة عن طريق ضبط المستوى الرأسي للتركيز للمجهر مع الفولتية المطبقة حوالي 0.9 إلى 1.2 فولت من الأنابيب الدقيقة التي يتم توطينها على أسطح القطب.

سيؤدي الجهد العالي إلى جعل الهجرة أسرع والالتصاق أقوى ، لكن الجهد الزائد سيؤدي إلى التحليل الكهربائي وإزالة البلمرة. الأنابيب الدقيقة ، لقد أوضحنا لك للتو كيفية تحضير أقطاب كهربائية صغيرة مطلية ب Sam لتزيين MT لأن طلاء SAM يمنع امتصاص الأنابيب الدقيقة على الأقطاب الكهربائية الدقيقة. يمكن أيضا استخدام هذا الإجراء للزخرفة القابلة للانعكاس للأنابيب الدقيقة.

علاوة على ذلك ، لا تقتصر هذه العملية على الأنابيب الدقيقة فحسب ، بل يمكن استخدامها أيضا لنمط الجزيئات الحيوية بشكل عام. هذا كل شيء. شكرا على المشاهدة ونتمنى لك السعادة في تجاربك.