تشكيل وحصر ومراقبة النيماتكس النشطة القائمة على الأنابيب الدقيقة

برزت النيماتكس النشطة كموضوع بحثي مثير يوسع مجالات الديناميكيات غير الخطية والبلورات السائلة. هناك سوائل معقدة تظهر عيوبا طوبولوجية مميتة وديناميكيات فوضوية. هناك العديد من الدراسات النظرية الحديثة في الأدب التي تركز على النيماتكس النشطة المحصورة.

ومع ذلك ، فقد كان من الصعب على التجريبيين حصر المادة في الهندسة المجهرية. تجعل تقنيتنا الإعداد التجريبي أكثر وضوحا حتى تتمكن المجموعات الجديدة من دخول الميدان وتجربة هذه المواد المثيرة. يمكن تطبيق التقنيات على أنظمة المادة النشطة EQUIS الأخرى ، على سبيل المثال لتشكيل مرحلة تؤلف التأثير و مع تطوير مراحل أكثر نشاطا في المستقبل ، يحتاج المجربون إلى اكتشاف طرق لحصر المادة باستخدام نيماتات مماثلة.

سيوضح الإجراء ديريك هامار وفرشته معماريان ، طلاب الدراسات العليا من مختبري. لتحضير زلات الغطاء المحبة للماء بطبقة من مادة الأكريلاميد ، ابدأ بتنظيف زلات الغطاء جيدا بالماء والصابون والإيثانول وهيدروكسيد الصوديوم 0.1 المولي مع شطف بديل باستخدام ماء نقي نانو. بمجرد شطف الغطاء ، ينزلق الغطاء بمحلول Silane المكون من 100 ملليلتر من الإيثانول ملليلتر واحد من حمض الزهد و 500 ميكرولتر من تريميثوكسيسيليل بروبيل ميثاكريلات لمدة 15 دقيقة.

ثم شطف بالماء النقي نانو. تحضير محلول الأكريلاميد من 95 ملليلتر من الماء النقي نانو وخمسة ملليلتر من 40 في المئة من وزن الأكريلاميد. ثم قم بإزالة الغاز من المحلول لمدة 30 دقيقة في فرن مفرغ ، أضف 0.07 جرام من الأمونيوم لكل كبريتيت و 35 ميكرولتر من رباعي ميثيل إيثيلين ديامين لتركيز نهائي 2.3 مليمولار.

صب محلول الأكريلاميد على زلات الغطاء أثناء مواجهته لأعلى واحتضانه طوال الليل في درجة حرارة الغرفة. لإعداد مجهر مسعور ينزلق ماصة 100 ميكرولتر من محلول طارد للماء على شريحة مجهر زجاجي نظيف. ثم ضع شريحة زجاجية نظيفة أخرى في الأعلى.

هذا يضمن طلاء متساو للمحلول المقاوم للماء على السطح حيث يجلس لمدة دقيقتين. قم بإزالة الشريحة الزجاجية الثانية وشطف الشريحة الأولى جيدا بماء نقي نانو. ثم تجف بغاز النيتروجين.

تحضير خليط من الزيت الهندسي الذي يحتوي على 1.8٪ فلورو السطحي. قم بتجميع الشريحة الزجاجية وانزلاق الغطاء باستخدام فواصل لاصقة على الوجهين 40 ميكرومتر. ضع الفواصل على بعد 1.5 ملم على شريحة المجهر الكارهة للماء.

ثم ضع الغطاء المطلي بمادة الأكريلاميد أعلى الفواصل مع وجه جانبي معالج لأسفل للالتصاق. بعد بناء خلية التدفق على الفور ماصة خليط الزيت في خلية التدفق التي تملأ المساحة المغلقة باستخدام ماصة في قنينة منفصلة ، امزج برفق ستة ميكرولتر من المادة الفعالة مع 3.73 ميكرولتر من المزيج. ميكرولتر واحد من محلول الأنابيب الدقيقة 0.6 ميكرولتر من محلول ATP ، و 0.67 ميكرولتر من ماصة M 2B العازلة ستة ميكرولتر من المادة الفعالة المخلوطة حديثا في نهاية واحدة مفتوحة لخلية التدفق.

سيتم إزاحة بعض الزيت بواسطة المحلول المائي أثناء حقنه في القناة. يمكن أن يكون هذا شريرا في الطرف الآخر من قناة التدفق باستخدام قطعة صغيرة من المناديل الورقية. بعد التعبئة ، أغلق جانبي خلية التدفق بغراء إيبوكسي يتصلب عند تعرضه لضوء الأشعة فوق البنفسجية لمدة 20 ثانية.

حصر الطبقة النشطة بين السائلين المقبولين في طبقة شبه 2D. ضع خلية التدفق في جهاز طرد مركزي دلو متأرجح مع الطور المائي في الأعلى وطبقة الزيت الأكثر كثافة أسفل جهاز الطرد المركزي عند 212 جم لمدة 10 دقائق. بعد اكتمال هذه الخطوة ، يمكن نقل خلية التدفق إلى مجهر epi-fluorescence للتصوير بهدف تكبير 10 × أو 20 ×.

أولا ، صمم قالبا رئيسيا لنظام PDMS. ويمكن تحقيق ذلك عن طريق أعمدة الطباعة 3D على الركيزة. بعد طباعة القالب الرئيسي للراتنج 3D ، قم بتنظيفه باستخدام الأيزوبروبانول ثم قم بمعالجة القالب تحت مصباح الأشعة فوق البنفسجية لمدة 45 دقيقة وفي الفرن عند 120 درجة مئوية لمدة ساعتين ، قم بإعداد بولي صبغ ميثيل سيان باستخدام عامل معالجة المطاط الصناعي وقاعدة المطاط الصناعي.

امزج المكونين بنسبة 1 إلى 10 باستخدام ملعقة معدنية. لإزالة هذه الفقاعات ، ضع الخليط تحت فراغ لإزالة الغازات لمدة ساعة واحدة وبعد ذلك يجب أن يظهر PDMS غير المعالج شفافا. صب PDMS في قالب مناسب واتركه طوال الليل لعلاج عند 60 درجة مئوية.

لتحضير سطح PDMS محب للماء ، قم بتنظيف PDMS لمدة 10 دقائق باستخدام كل من الإيثانول والأيزوبروبانول ، ثم اشطفه جيدا بالماء منزوع الأيونات ثلاث مرات وجففه. استخدم منظف البلازما لمدة خمس دقائق لتنظيف PDMS الجاف المعالج. هذا يجعل السطح أكثر محبة للماء.

بعد ذلك ، قم بإعداد محلول سيلان واغمر الركيزة في هذا المحلول لمدة 15 دقيقة لتحضير طلاء مادة الأكريلاميد ، وشطف الركيزة جيدا بالماء منزوع الأيونات والانغماس في محلول الأكريلاميد. عندما تكون جاهزا للاستخدام ، اشطف السطح بالماء منزوع الأيونات وجففه بالنيتروجين للاستخدام الفوري. قم بتوصيل PDMS بشريحة زجاجية بغراء إيبوكسي ، وماصة ميكرولتر واحد من الخليط النشط على ركيزة PDMs ، وأضف زيت السيليكون على الفور أعلى قطرة الشبكة النشطة.

ستنتقل الشبكة النشطة إلى البئر. تستغرق هذه العملية ما يصل إلى 60 دقيقة. ضع جهاز PDMS في جهاز طرد مركزي دلو متأرجح مع طبقة الزيت فوق طبقة الماء وقم بالدوران لمدة 12 دقيقة عند 212 G.بعد اكتمال هذه الخطوة ، خذ المادة إلى المجهر لتصوير تقدم سجل المواد.

كما يوازن. تصور الصورة التمثيلية الأنابيب الدقيقة القصيرة ذات الأطوال المتشابهة. قد تكون الأنابيب الدقيقة الفردية صعبة في الصورة بسبب صغر حجمها.

استخدام كاميرا عالية الحساسية مصممة للفحص المجهري الفلوري هو الأفضل لهذا التطبيق. الطبقة الهوائية النشطة جيدة التكوين متجانسة في الملمس مع عدم وجود مناطق فراغ كبيرة وعيوب طوبولوجية متحركة. لاحظ ، مع ذلك ، أنه قد يكون هناك بعض الفراغات الصغيرة المقبولة في نوى العيب.

المعالجة السطحية المناسبة للحصول على سطح محب للماء أو مسعور. باستخدام هذه الطريقة ، يمكن مناقشة لفة الهندسة بسهولة ويمكن التحكم في الهيكل النشط عن طريق تغيير الحبس المادي فقط.