تتبع إعداد و3D من التحفيز أجهزة سباحة

الهدف العام من هذه التجربة هو قياس المسار ثلاثي الأبعاد لجهاز السباحة الحفاز. يمكن أن تساعد هذه التقنية في تفسير مجموعة متنوعة من الظواهر لأجهزة السباحة ، مثل كيفية استجابتها للتدرجات الكيميائية ومجالات الجاذبية أثناء تحركها في محاليل فولت. تتمثل الميزة الرئيسية لهذه التقنية في أنه يمكن تطبيقها باستخدام أي مجهر مضان تقليدي.

سيتم عرض هذه التقنية من قبل طالب الدكتوراه ، ريتشارد آرتشر. بالنسبة لهذا البروتوكول ، قم بإعداد شرائح زجاجية كما هو موضح في النص. بعد ذلك ، قم بإعداد التشتت الغروي للترسيب على الشريحة.

أولا ، قم بعمل عشرة ميكرولترات من محلول غرواني فلوري مائي بنسبة 10٪ بالوزن في 990 ميكرولتر من الإيثانول لمليلتر واحد ، 0.1٪ من الوزن المعلق الغروي. ثم قم بتدوير المزيج لمدة عشر ثوان. بعد ذلك ، قم بتدوير التشتت الغروي على الركيزة الزجاجية المعدة.

استعد لتحميل 100 ميكرولتر من المحلول الغروي المخفف على الشريحة. بمجرد الوصول إلى 2000 دورة في الدقيقة ، قم بإيداع التعليق تدريجيا في وسط الشريحة. تدور لمدة 30 ثانية من بداية الترسيب.

انقل الشريحة الزجاجية المطلية إلى مجهر ضوئي وتحقق من أن التشتت المتساوي للغرويات المنفصلة غير الملامسة في الغالب يغطي المنطقة المركزية للشريحة. بعد ذلك ، قم بتبخير المعدن البلاتيني بالفراغ على الشريحة الزجاجية في مبخر معدني. تأكد من تحميل الشريحة مع الغرويات المواجهة لمصدر التبخر.

استخدم مصدر تبخر معدني من البلاتين وقم بإيداع 15 نانومتر من البلاتين على الشريحة. بعد تطبيق المعدن ، قم بتخزين الشريحة تحت جو خامل. هذا يكمل تصنيع جزيئات جانوس المخزون.

الخطوة الأولى هي تعليق جزيئات جانوس في المحلول. للقيام بذلك ، قم بإعداد مربع واحد تلو الآخر من أنسجة العدسة وقم بترطيب نهايته بعشرة ميكرولترات من ماء DI. بعد ذلك ، أمسك الورقة بالملاقط ، وافرك الجزء المبلل برفق على طول سطح الشريحة الزجاجية المزينة بالغروانية المطلية بالبلاتين.

بعد ذلك ، اغمر أنسجة العدسة في أنبوب به 1.5 مل من ماء DI. قم بتغطية الأنبوب ورجه يدويا لمدة 30 ثانية. بعد ذلك ، قم بإزالة أنسجة العدسة وماصة مليلتر واحد من الماء ، الذي يحتوي الآن على الغرويات ، في أنبوب صغير به مليلتر واحد من محلول بيروكسيد الهيدروجين بوزن 30٪.

امزج الحلول برفق. ثم انقل الأنبوب إلى حمام بالموجات فوق الصوتية في درجة حرارة الغرفة. لا ينبغي إغلاق الحاوية ، حيث قد يحتاج الأكسجين إلى الهروب.

بعد خمس دقائق من الصوتنة ، اترك الخليط يحتضن لمدة 25 دقيقة في درجة حرارة الغرفة دون أي تحريض. وفي الوقت نفسه ، جفف 100 ميكرولتر من المحلول الغروي المائي المتبقي وقم بتوثيقه باستخدام مجهر إلكتروني ماسح للتحقق من بنية Janus الغروانية. بعد ذلك ، أضف ملليلترا واحدا من ماء DI إلى ملليلترين من المحلول لتقليل تركيز بيروكسيد الهيدروجين إلى عشرة بالمائة ، وهي قوة وقود مناسبة للدفع السريع لغرويات Janus.

بعد ذلك ، املأ كوفيت زجاجي كوارتز مستطيل الحجم منخفض الحجم بالمحلول المحضر ، وقم بإرفاق غطاء دفع بشكل غير محكم حتى يتمكن المحلول من التنفس. الآن ، قم بتحميل الكوفيت في مجهر فلوري كما هو موضح في بروتوكول النص. قبل البدء في التقاط الفيديو ، قم بتركيز المجهر بسرعة بحيث ينتج الجسيم محل الاهتمام حلقة متحدة المركز مع الجسيم أسفل موضع التركيز البؤري.

لا تحرك مستوى التركيز البؤري أثناء التقاط الفيديو. بمجرد العثور على الجسيم محل الاهتمام ، قم بتسجيله بمقاطع فيديو مدتها 30 ثانية بمعدل 30 إطارا في الثانية. سيوفر حوالي 20 مقطع فيديو من تجربة واحدة تفاصيل كافية لإعادة بناء المسار الموصوف في بروتوكول النص.

تم ترسيب الغرويات على شريحة زجاجية نظيفة. قبل ترسيب البلاتين ، لوحظ تشتت كريات البوليسترين المجهرية على سطح الشريحة باستخدام مجهر بصري. شريط المقياس 40 ميكرون.

بعد إضافة البلاتين ، تم التقاط صورة SEM لتأكيد طبقة البلاتين نصف الكروية المطلوبة. شريط المقياس عند ميكرون. كان سباحو جانوس الفلورية مرئيين بوضوح عند تثبيتهم في صمغ جيلان ، وهي عبارة عن حلقة متناظرة تتميز في ظل ظروف غير مركزة على النحو الأمثل.

تم استخدام نصف قطر الحلقة لتحديد الموضع Z النسبي للغروانية. تم حساب مراكز الغروانية عن طريق استخراج سلسلة من الخطوط الرأسية والأفقية وإيجاد متوسط نقطة المنتصف بين القمم الساطعة. بعد ذلك ، تم حساب أنصاف أقطار الحلقة من ذروة شدة الشريحة المثبتة على متوسط قيم موجة البكسل المشعة من مركز الحلقة.

ثم تم عمل منحنى معايرة باستخدام عينة غروية ثابتة ومجهر معاير لربط الحجم الغروي الظاهر والمسافة من الموضع المركز. وهكذا ، تم الوصول إلى المسار ثلاثي الأبعاد لسباح جسيمات جانوس الفلورية من البيانات. بعد مشاهدة هذه التجربة ، يجب أن تكون قادرا الآن على تتبع أجهزة السباحة في ثلاثة أبعاد باستخدام مجهر مضان تقليدي.

الباحثون هذه الطريقة لاستكشاف ظواهر مثل الجاذبية. تتضمن هذه التجربة استخدام بيروكسيد الهيدروجين وهو مادة كيميائية خطرة وهذا أمر خطير بشكل خاص عندما يقترن بأجهزة السباحة التحفيزية بسبب تطور الكثير من غاز الأكسجين. لذلك خلال هذه المراحل ، من المهم ألا تكون الحاوية محكمة الإغلاق.