التغليف والنفاذية خصائص الجسيمات مبلمر البلازما الجوف

الهدف العام من هذه التجربة هو طلاء الجسيمات النانوية أو مساحيق النانو أو جزيئات الدواء ببوليمر بلازما من أجل التحكم في إطلاق المادة الأساسية. ابدأ بتحضير جزيئات السيليكون النانوية أو مساحيق نانو كلوريد الكالسيوم للترسيب ، مما يكسر أي تكتلات. ثم ضع الجسيمات في مفاعل البلازما وقم بتغطية الجسيمات النانوية عن طريق بلمرة البلازما للأيزوبروبانول باستخدام ترسيب البخار الكيميائي المعزز بالبلازما.

بعد ذلك ، لتحديد نفاذية المودعة ، تقوم القشرة بإذابة المواد الأساسية في مذيب مناسب بينما تظهر نتائج التركيز التي تم الحصول عليها نفاذية المادة الأساسية بناء على قياسات الموصلية الأيونية في تعليق الجسيمات المطلية في الماء. جاءت فكرة هذه الطريقة من أدب ترسيب الفيلم. تم القيام بالكثير من العمل على ترسب البلازما للأغشية الرقيقة والركائز المسطحة ، ولكن ليس على الجسيمات.

لذلك من خلال تكييف طريقة الطلاء مع الجسيمات ، نفتح إمكانيات للمواد النانوية الجديدة. يعد العرض المرئي لهذه الطريقة أمرا بالغ الأهمية حيث يصعب تعلم الخطوات المختلفة لأنها تنطوي على العمل في بيئة بلازما منخفضة الضغط. أنام شافان طالبة دراسات عليا من مختبري ، وستظهر الآن هذا الإجراء.

أولا ، اغسل جزيئات السيليكا الجافة بالإيثانول النقي. اترك العينة تحت غطاء الدخان لتبخر الرطوبة. بعد ذلك ، غربلة الجسيمات من خلال سلسلة من الشبكات المعدنية.

من أجل كسر أي تكتلات متبقية ، انقل الجسيمات مع قضيب تحريك مغناطيسي صغير إلى منطقة البلازما للمفاعل الأنبوبي. الآن ضع حلقة O في نهاية الأنبوب الزجاجي ، وأخرى في نهاية الأنبوب المتصل بالمضخة وختم المفاعل الزجاجي. قم بتثبيت لقط الفولاذ المقاوم للصدأ حول الشفاه F وشد المسمار حول المشبك.

املأ مصيدة النيتروجين السائل. عندما يكون راكبو الأمواج في المصيدة باردين. أضف الأيزوبروبانول في الفقاعات وقم بتوصيله بمفاعل البلازما.

بعد ذلك ، ضع حلقة مطاطية حول الأنبوب المعدني وشد الجوز لإغلاق الأنبوب لتكوين فقاعة. ضع الفقاعات في حمام مائي 34 درجة مئوية. قم بتشغيل وحدة التحكم في تدفق غاز Argonne وأدخل نقطة ضبط من ستة SCCM مع تشغيل المضخة.

افتح تدريجيا صمام البوابة الذي يربط الأنبوب الزجاجي بالمضخة. قم بتنفيذ هذه الخطوة بعناية ، لأن الزيادة المفاجئة في الضغط قد تتسبب في تفجير الجسيمات عن طريق التدفق. عندما يصل الضغط إلى 200 ملي لترك صمام البوابة مفتوحا بالكامل ، ضع حركة مغناطيسية أسفل الأنبوب الزجاجي واضبط السرعة على 100 دورة في الدقيقة.

بعد ذلك ، قم بتوصيل حلقة الألمنيوم حول المفاعل الزجاجي الأنبوبي بمولد التردد اللاسلكي وقم بتوصيل مشبك الفولاذ المقاوم للصدأ بالأرض. قم بتشغيل الشبكة المطابقة. بعد ذلك ، قم بتشغيل خط التيار المتردد ومولد طاقة التردد اللاسلكي.

اضبط الطاقة على 30 واط للعملية بأكملها. بعد فترة زمنية محددة، قم بإيقاف تشغيل مولد التردد اللاسلكي للشبكة المطابق، وطاقة التيار المتردد على التوالي. أغلق صمام الفحص ثم قم بإيقاف تشغيل وحدة التحكم في تدفق الأرجون.

افصل الفقاعات عن الصمام وقم بزيادة ضغط المفاعل تدريجيا إلى الغلاف الجوي. الآن افتح المشبك وباستخدام ملعقة معدنية ، انقل الجزيئات من الأنبوب إلى طبق بلاستيكي. حمض الهيدروفلوريك هو حمض شديد التآكل.

يتسبب تعرض ذلك للعين والجلد في تلف دائم. لذا ارتد نظارات واقية وواقي للوجه وارتد معطف المختبر. ضع العينة تحت غطاء الدخان لعملية إضافة حمض الهيدروفلوريك بأكملها.

أولا ، قم بتخفيف 10 مل من حمض الهيدروفلوريك ب 10 مل من الماء منزوع الأيونات. ثم أضف المحلول الحمضي إلى الجسيمات المطلية. ضعه على تحريك مغناطيسي لمدة 24 ساعة لإذابة اللب.

بعد يوم واحد ، قم بتخفيف العينة ب 50 مل من الماء منزوع الأيونات وأجهزة الطرد المركزي. تخلص من الطبقة السائلة العلوية في وعاء بلاستيكي وانقل طبقة الجسيمات السفلية إلى طبق بتري بلاستيكي. اغسل الجزيئات بالإيثانول ونقل الجزيئات المجوفة بالهواء الجاف في قارورة بغطاء ، وقم بتخزين العينة في مجفف.

املأ الزجاجة من رذاذ الإخراج الثابت بكلوريد البوتاسيوم المليمول ، وقم بتثبيت غطاء الزجاجة. قم بتوصيل خرطوم الهواء المضغوط بمجفف غشاء متصل بمدخل الغاز في البخاخة. ثم قم بتوصيل مرشح بخرطوم المخرج لجمع جزيئات كلوريد البوتاسيوم النانوية.

افتح صمام الهواء المضغوط تدريجيا على مجفف الغشاء. اسمح للجزيئات بتراكم الفلتر لمدة خمس ساعات. أغلق صمام الهواء المضغوط.

قم بإزالة الفلتر بعناية وجمع الجزيئات. ضع العينة في مجفف ، وقم بتغطية جزيئات كلوريد البوتاسيوم بشكل موحد عن طريق تحضير نظام التفريغ واتباع عملية ترسيب البلازما كما هو موضح سابقا. في قارورة زجاجية ، أضف 10 مل من الماء منزوع الأيونات إلى كلوريد البوتاسيوم المطلي واخلطه على تحريك مغناطيسي.

احتضان العينة عند 25 درجة مئوية. أدخل مسبار مقياس التوصيلية الكهربية في القارورة. سجل الموصلية على مدار 30 يوما.

يمكن تطبيق هذه العملية على مجموعة متنوعة من المواد الأساسية ، بما في ذلك الأكاسيد والأملاح والمعادن. هذه الصور التي تم الحصول عليها عن طريق المجهر الإلكتروني الناقل ، يتراوح التوحيد الشعاعي للأغشية وقياس الجسيمات المطلية بسماكتها من 37 نانومتر إلى 200 نانومتر في القطر. خلية البلازما المبلمرة هي حاجز قابل للاختراق كما يتضح من حقيقة أنه يمكن إزالة المادة الأساسية عن طريق النقش أو الذوبان بعد اكتمال إزالة قلب السيليكا.

التوحيد الشعاعي وسمك الأغشية مرتفعان جدا لأغراض تقييم النفاذية من خلال هذه الأفلام. تسمح المادة الأساسية لكلوريد البوتاسيوم بمراقبة انحلال كلوريد البوتاسيوم عن طريق قياس الموصلية الأيونية للمحلول. في هذه التجربة ، تم تعليق جزيئات كلوريد البوتاسيوم المطلية في الماء وتتبع موصلية المحلول لمدة 30 يوما.

أذابت جزيئات كلوريد البوتاسيوم غير المطلية في عينة التحكم في غضون فترة زمنية قصيرة جدا تبلغ دقيقة واحدة تقريبا. على النقيض من ذلك ، يظهر كلوريد البوتاسيوم المطلي معدل إطلاق أبطأ بكثير. يتميز ملف إطلاق الجسيمات المطلية بانفجار أولي يحدث خلال الساعة الأولى ، يليه إطلاق أبطأ بكثير يستغرق عدة أيام حتى يكتمل اعتمادا على سمك الفيلم.

بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تغليف الجسيمات النانوية في طلاءات البلازما بسماكة يتم التحكم فيها جيدا بمجرد إتقانها ، ويمكن القيام بهذه التقنية في حوالي ساعة. إذا تم إجراؤه بشكل صحيح ، فتذكر التعامل مع المفاعل بعناية لتجنب تسرب الضغط الذي من شأنه أن يمنع البلازما من العمل بشكل صحيح بعد تطورها. نأمل أن تمهد هذه التقنية الطريق للباحثين في مجال علوم المواد.

يمكن أن تجيب التجارب الإضافية في الجسم الحي على أسئلة إضافية مثل ، ما هي أفضل مادة طلاء وسماكة لإطلاق الدواء بكفاءة؟