أكتوبر 17, 2016
تقدم هذه الورقة جهاز المستندة إلى مقاومة للكشف عن معدل التبخر من الحلول. ويقدم مزايا واضحة على نهج فقدان الوزن التقليدي: الاستجابة السريعة، وكشف ذات حساسية عالية، وهو شرط عينة صغيرة، والقياسات عينة متعددة، وسهلة التفكيك لأغراض التنظيف وإعادة استخدامها.
الهدف العام من هذه التجربة هو قياس معدلات تبخر المحاليل ، باستخدام نظام قائم على المقاومة. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجالات الكيمياء التحليلية مثل الترطيب التنافسي لمستحضرات التجميل. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي استجابة الكشف الأسرع ، وحجم العينة الصغير ، والحساسيات العالية ، وإدارة عينات متعددة ، وسهولة التفكيك للتنظيف وإعادة الاستخدام.
يمكن أن توفر هذه الطريقة نظرة ثاقبة لعملية التبخر. يمكن أيضا تطبيقه على الأربطة الأخرى مثل التشريح الجزيئي الحيوي والسلوك الخلوي. خطرت لنا فكرة الطريقة لأول مرة عندما وجدنا أن الطبيعة التي تستغرق وقتا طويلا للطريقة القياسية لنظام القياسات هذه مزعجة.
لبدء بناء وحدة الرقاقة التجريبية ، استخدم قاطع زجاج لقطع ركيزة زجاجية مطلية بأكسيد القصدير الإنديوم إلى الأبعاد المناسبة. صوتنة زجاج ITO في الأسيتون. ثم في الماء منزوع الأيونات لمدة 15 دقيقة لكل منهما.
ثم جفف زجاج ITO بالهواء الجاف. ضع خمسة ملليلتر من السائل الإيجابي المقاوم للضوء على زجاج ITO وقم بتدوير الزجاج لمدة 30 ثانية. احتفظ بالزجاج عند 90 درجة مئوية لمدة خمس دقائق.
ثم قم بتغطية الزجاج بقناع صور فيلم وقم بتعريض الزجاج إلى 14 مللي واط من الأشعة فوق البنفسجية 436 نانومتر لمدة 3.1 ثانية. اترك الزجاج يبرد إلى درجة حرارة الغرفة. ثم قم بتطوير الزجاج في حل المطور لمدة 30 ثانية.
سخني الزجاج المطور على لوح ساخن على حرارة 120 درجة مئوية لمدة 10 دقائق. اترك الزجاج يبرد إلى 80 درجة مئوية. ضع الزجاج في محلول النقش على حرارة 80 درجة لمدة ثلاث دقائق.
ثم ضع الزجاج في الأسيتون لمدة دقيقة واحدة لإزالة المواد المقاومة للضوء المتبقية. باستخدام قاطع زجاج ، قم بقص زجاج ITO الزائد من الشريحة. بعد ذلك ، قم بصوتنة مجموعة سيليكون مكونة من 8 آبار وشريحة ITO في المنظفات والمياه منزوعة الأيونات و 95٪ من الإيثانول والمياه منزوعة الأيونات مرة أخرى لمدة 15 دقيقة لكل منهما.
جفف المصفوفة والرقائق بالهواء الجاف. ضع بعناية مجموعة السيليكون النظيفة والجافة على سطح شريحة ITO بحيث تكون أصابع القطب الكهربائي على الرقاقة كلها داخل آبار مجموعة السيليكون. أخيرا ، اضغط على مصفوفة السيليكون على شريحة ITO لتشكيل وحدة الرقاقة التجريبية.
لبدء التحضير للتجربة ، قم بتوصيل مضخم قفل بجهاز كمبيوتر. ثم قم بتوصيل دائرة ترحيل التبديل بمكبر للصوت. أدخل وحدة الرقاقة التجريبية في مقبس دائرة ترحيل المفتاح.
في البرنامج ، قم بتعيين تردد الإشارة وأرقام الآبار العينة ودورة التنفيذ واسم الملف. ثم قم بإعداد محاليل 4 ملليلتر بتركيزات متفاوتة من حمض الهيالورونيك في ماء الصنبور. انقل 2.5 مل من كل محلول إلى قارورة صغيرة.
لبدء التجربة ، لكل عينة ، قم بنقل 0.5 مل إلى بئر وحدة الرقاقة التجريبية. ثم قم بوزن كل قارورة عينة بميزان دقيق وسجل الأوزان. في البرنامج ، ابدأ في جمع بيانات المقاومة ومرحلة الإشارة.
سجل أوزان القوارير على فترات زمنية منتظمة طوال تجربة التبخر. استمر في جمع البيانات حتى يمكن تحديد معدل التبخر بدقة من خلال التغير في وزن قوارير العينة. يمكن حساب معدل تبخر محاليل حمض الهيالورونيك بالنسبة للماء من بيانات المعاوقة بعد ساعة من جمع البيانات.
تطلبت طريقة الوزن نصف يوم من جمع البيانات لتحديد معدل التبخر. أشارت بيانات المعاوقة ، عند تطبيعها وتحويلها إلى معدل فقدان الوزن ، إلى أن معدل تبخر محلول 0.05 من الوزن إلى الحجم أقل بنسبة 12٪ مقارنة بالماء. أظهرت طريقة الوزن التقليدية نفس الاتجاه المتمثل في انخفاض معدل التبخر النسبي.
لكن حساسية الميزان الدقيق كانت أقل من حساسية كاشف المعاوقة. بمجرد إتقانها ، يمكن القيام بهذه التقنية في غضون ساعة إذا تم إجراؤها بشكل صحيح. بعد تطويرها ، تمهد هذه التقنية الطريق للباحثين في مجال الطب الحيوي لتحسين اكتشاف الأدوية الحيوية والسلوك الخلوي باستخدام رقاقة ثابتة.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
تقدم هذه الدراسة نظامًا قائمًا على المعاوقة لقياس معدلات تبخر المحاليل، مما يوفر كشفًا أسرع ومتطلبات أحجام عينات أصغر مقارنة بالطرق التقليدية. يمكن لهذه التقنية تعزيز الفهم في مجالات مختلفة، بما في ذلك الكيمياء التحليلية والدراسات الحيوية الجزيئية.
This impedance-based platform enables rapid, high-sensitivity evaporation rate detection with minimal sample volumes, addressing a key bottleneck in formulation stability studies. By providing real-time, multiplexed measurements, it supports faster go/no-go decisions in early-stage excipient screening and moisturizer efficacy assessment. The approach reduces resource consumption and accelerates preclinical de-risking of hygroscopic agents in topical and injectable formulations.
The method fits within early discovery workflows where rapid assessment of excipient properties informs lead formulation selection before committing to larger-scale stability or permeability studies.