التحقيق احدة جزيء التصاق بواسطة القوة الذرية الطيفي

الهدف العام من هذا الإجراء هو إقران بوليمر واحد بطرف ناتئ A FM من أجل إجراء أربع تجارب امتصاص طيفي للسطح مع واحد في نفس الجزيئات عدة مرات. يتم تحقيق ذلك عن طريق تنشيط البلازما الأولى لسطح الطرف من أجل تكوين مجموعات الهيدروكسيل كخطوة ثانية. الطرف الكابولي عبارة عن انزلاق أميني بواسطة محلول اختبار لأعلى ، والذي يشكل مجموعات أمينية على سطح الطرف.

الخطوة الثالثة هي إقران جزيئات البولي إيثيلين جلايكول بالمجموعات الأمينية. إنها تمنع التفاعلات غير المحددة بين الطرف والركيزة وتعمل كجزيئات رابط للبوليمرات. أخيرا ، يتم اقتران البوليمرات مع جزيئات البولي إيثيلين جلايكول لتشكيل مسبار.

تشير القياسات إلى أن هذا الإجراء يجعل من الممكن بالفعل استخدام واحد ونفس مسبار قوة البوليمر لمجموعة تجريبية كاملة ، أو بالمثل ، عدة مئات من منحنيات بعد القوة. تتمثل المزايا الرئيسية لتجارب الجزيء الفردي على طرق المجموعة في أنه يمكن دراسة التأكيدات النادرة والحالات غير المتكررة ، والتي يمكن إخفاؤها في متوسط المجموعة. نظرا لصغر حجمها ، يمكن مقارنة هذه التجارب مباشرة بالمحاكاة الديناميكية الجزيئية.

تتمثل الخطوة الأولى في ربط جزيئات المسبار تساهميا بطرف الكابولي. ابدأ بنتريد السيليكون الطازج. رقائق الكابولي ، تستخدم رقائق بثابت زنبركي من 10 إلى 100 بيكو نيوتن لكل نانومتر.

استخدم الملقط لوضعها على شريحة زجاجية نظيفة أو طبق بتري. بعد ذلك ، ضع الشريحة مع الرقائق في غرفة بلازما 100 واط بعد إخلاء الغرفة وشطفها بالأكسجين الذي يعمل عند 0.25 مللي بار و 20 واط لمدة 15 دقيقة. في الخطوات التالية ، استخدم غطاء لتجنب استنشاق الأبخرة العضوية أثناء معالجة البلازما.

استعد للانزلاق الأميني للناتئ في طبق بتري زجاجي ، ووضع 2.5 مل من محلول الاختبار. بالإضافة إلى ذلك ، قم بإصلاح وعاء يحتوي على الأسيتون. استرجع الكابولات فور اكتمال معالجة البلازما.

استمر في غمس كل ناتئ في الأسيتون لمدة ثانية واحدة ، ثم ضعه في محلول Optus. احتضن الكابول لمدة 15 دقيقة في درجة حرارة الغرفة قبل المتابعة. عندما تحتضن الكابوليات ، ابدأ في التحضير للتنبيل لتقليل تأثيرات الماء والهواء على المكونات.

ابدأ بأنابيب eph المعدة مسبقا ، أحدها يحتوي على m peg و NHS والآخر صبغة. NHS Peg. تحديد وزن محتويات كل أنبوب.

بعد ذلك ، اعمل مع الأنبوب الذي يحتوي على EG NHS واستعد لإضافة الكلوروفورم. صب الكلوروفورم لتحقيق تركيز نهائي 25 مليمولار ومحلول كاف لتغطية الكابولي في الخطوات اللاحقة. ضع الأنبوب على خلاط دوامة للتأكد من ذوبان المسحوق.

ضع الأنبوب مع EG NHS جانبا للعمل مع النظام الغذائي. ربط NHS. أضف الكلوروفورم حتى يصل إلى تركيز نهائي يبلغ 0.25 ملليمول.

استخدم خلاطا دواميا لضمان إذابة المسحوق. بعد ذلك ، امزج المحاليل لضبط النسبة بين ربط NHS للنظام الغذائي وجزيئات NHS peg الميثيل. هذه النسبة عادة ما تكون واحدة إلى 500.

احصل على طبق بتري زجاجي صغير بغطاء للحد من التبخر واملأه بالخليط مثل الكاتيليفر. إنهاء الحضانة. في محلول اختبار APT ، احصل على حاويتين تحتوي على حوالي 10 ملليلتر من الأسيتون وواحدة بها كلوروفورم جاهزة لشطفها.

اغمس كل منها في الأسيتون مرتين ومرة في الكلوروفورم وضعها في محلول البولي إيثيلين جلايكول. غطي الطبق واحتفظي بالناتئ في المحلول. لمدة ساعة واحدة ، استعد للاقتران التساهمي لجزيء المسبار في هذه الحالة بولي الأحماض الأمينية بولي دي تيروزين.

ابدأ بحجم هيدروكسيد الصوديوم المولي الذي يذوب في هذا ، جزيء المسبار بتركيز ملليغرام واحد لكل مليلتر. بالنسبة لبولي دي تيروزين ، استبدل هيدروكسيد الصوديوم بثمانية إلى 8.5 درجة حموضة تجويف الصوديوم. ثمانية عازلة مباشرة قبل الوظيفية.

عندما تكمل الكابولات حضانة محلول البولي إيثيلين جلايكول ، قم بإعداد ثلاث حاويات لشطفها وحاوية من تجويف بولي تيروزين. ثمانية محلول عازل للشطف هو خمسة ملليلتر من الكلوروفورم ، وخمسة ملليلتر من الإيثانول ، وخمسة ملليلتر من المخزن المؤقت للتجويف. استخدم حوالي 300 ميكرولتر من محلول عازلة تجويف بولي تيروزين.

استرجع الكابولي واغمس كل منها أولا في الكلوروفورم ، ثم الإيثانول ، ثم المخزن المؤقت الثماني. قبل وضعها في بولي التيروزين تتحمل ثمانية محلول عازل. اسمح للرقائق الكابولية بالتحتضن لمدة ساعة واحدة بعد ساعة واحدة من الاستعداد ، وحوالي خمسة ملليلتر من المخزن المؤقت في حاوية واحدة ، وخمسة ملليلتر من الماء فائق النقاء في حاوية أخرى لشطف الكابوليهات تحتوي أيضا على 20 مل من الماء عالي النقاء لتخزينها.

احصل على الكابولي واغمس كل واحدة في عازلة Boite ، متبوعة بالماء فائق النقاء للشطف. ثم اغمره في ماء فائق النقاء للتخزين. يمكن الآن استخدام الكابولي للحصول على البيانات.

بمجرد تشغيل طرف FM وإعداد السطح وتركيبه ، ابدأ خطوات الحصول على بيانات FM. ضع أولا الكابولي الوظيفي في حامل ناتئ A FM مناسب للقياس في السوائل. بعد ذلك ، قم بتوصيل حامل الكابولي برأس A FM.

استمر في صب الماء في الخلية السائلة لغمر الكابولي والسطح. ثم اخفض رأس A FM على الخلية السائلة. دع النظام يتوازن لمدة نصف ساعة على الأقل.

بعد التوازن. ضع الكابولي بعيدا عن السطح ، ثم يلزم تسجيل أطياف الضوضاء الحرارية 10 أطياف أو أكثر للحصول على نسبة إشارة كافية إلى الضوضاء لاستبعاد تأثيرات التخميد السطحي. بعد ذلك ، اقترب بعناية من السطح لإجراء قياس لحساسية الرافعة البصرية العكسية.

يتضمن ذلك دفع طرف الكابولي على سطح صلب لتسجيل القوة مقابل مسافة انتقال البيزو. قم بقياس المنحدر أثناء التلامس وعكسه لتحديد حساسية الرافعة البصرية العكسية. العمل التالي ، حساسية الرافعة البصرية العكسية وأطياف الضوضاء الحرارية تحديد ثابت الزنبرك للناتئ عن طريق تركيب مذبذب توافقي على طيف الضوضاء الحرارية.

الآن قم بتعيين المعلمات المناسبة لجمع البيانات. سجل العديد من منحنيات المسافة القسرية لكل حالة تجريبية في نهاية جمع البيانات. حدد الحساسية وثابت الزنبرك مرة أخرى ، للتحقق من اتساق واستقرار النظام.

هذا المثال على تتبع المسافة القسري باللون الأحمر هو من تراجع بولي التيروزين من مائي أحادي الطبقة ذاتي الميثيل غير النقي. يشير الانخفاض بخطوة واحدة إلى قوة الصفر إلى انفصال جزيء واحد. يظهر الملاءمة السيني باللون الأسود.

يشار إلى طول الهضبة المستخرجة وقوة الهضبة بالأسهم. كانت سرعة التراجع التمدد للناتئ 0.5 ميكرون في الثانية ، وكان وقت السكون على السطح ثانية واحدة. تسببت البيئات السائلة المختلفة للقياس في تغيرات في قوة الهضبة المستخرجة.

تعكس هذه الرسوم البيانية قوة الهضبة المستخرجة للقياسات في الماء النقي والقياسات في الماء. مخاليط الإيثانول تم تسجيل ما لا يقل عن 300 أثر لمسافة القوة لكل محلول مع واحد في نفس البوليمر الفردي. هنا تظهر الرسوم البيانية المماثلة لطول الهضبة المستخرجة في الماء النقي وفي مخاليط الإيثانول المائية.

إضافة الإيثانول إلى إضعاف التفاعل الكارهة للماء بين بولي التيروزين والسطح مما يؤدي إلى انخفاض قوة الهضبة وانخفاض طول الهضبة. يتم تلخيص ذلك في هذه الصفيحة من طول الهضبة الذروة مقابل قوة الهضبة الذروة. بمجرد إتقانها ، يمكن إجراء بروتوكول الوظيفية في حوالي أربع ساعات بعد التطوير.

مهدت هذه التقنية للباحثين في مجال الفيزياء والكيمياء لاستكشاف التصاق كسر البوليمرات في الواجهات.