用于动态界面共聚焦显微镜可视化的微量天体测量仪

该方法将共聚焦显微镜与毛细管压力微张力仪相结合，创造了一种强大的工具，可用于以高空间和时间分辨率研究曲线流体界面。该技术可以通过同时测量高度弯曲界面上的表面特性和表面形态的共聚焦图像来检查表面活性材料的结构和功能关系。我们假设炎症产物抑制肺表面活性剂，导致与准确的呼吸窘迫综合征相关的呼吸问题。

该门可以研究肺表面活性剂的性质和形态以及经受此类材料的肺稳定性。首先，通过将毛细管的大侧放入细胞的顶部直到它推到细胞的下侧来组装 CPM 细胞。轻轻拧紧峰值连接器以固定毛细管，然后将微流体泵的管子连接到毛细管的大侧。

如有必要，将溶剂交换槽和/或温度控制槽连接到CPM单元上的相应入口和出口。否则，请堵塞未使用的入口和插座。将CPM单元连接到共聚焦显微镜载物台，使其与CFM物镜，CPM相机和CPM光源大致对齐。

在泵的推荐工作压力下打开流向微流体泵的气流，并确保流向毛细管的流量打开。开始运行 CPM 虚拟接口，将基线压力设置为 25 毫巴并切换到压力控制模式。然后使用移液管将CPM细胞注满水。

使用微量张力仪相机聚焦毛细管尖端，并排列年环以重叠气泡。使共聚焦显微镜的浸没物镜与细胞中的流体接触，并使用共聚焦显微镜聚焦气泡。单击重置气泡并确保形成新气泡。

如果气泡没有弹出，则在观察窗口下方的气泡重置选项卡中增加重置压力或增加重置延迟时间。通过直接到细胞注射器取出水，将其清空并重新连接。用所需的样品填充细胞。

使用高压灭菌移液器使CPM软件保持压力控制模式，确保在创建新的气泡接口时，初始表面张力约为每米73毫牛顿。确定新形成的气泡的半径后，将该值输入到中心线区域控件中，并通过单击区域控制选项卡将控件类型更改为区域控制。开始录制共聚焦视频，然后单击重置气泡，并立即单击收集数据。

通过滑动条根据样品的总吸收时间调整数据记录速率。实验结束后。通过选择正确的文件路径并单击保存按钮来保存文件。

停止并将记录也保存在 CFM 上。输入所需的基线值振荡百分比和振荡频率，并通过确定振荡是压力振荡、面积振荡还是曲率振荡来选择适当的选项卡。开始录制共聚焦视频，然后单击CPM软件上的收集数据。

选择数据采集速率，为每个振荡周期提供足够数量的数据点。如果需要其他振荡幅度或频率，请在实验期间更改值并保存结果。首先，将蠕动泵的入口管插入所需交换溶液的瓶子中，然后将出口管插入废物容器中。

开始在共聚焦软件中录制视频，然后单击CPM软件上的收集数据。接下来，设置蠕动泵速度。如果需要更换多种流体，请停止蠕动泵并将入口连接到另一个交换溶液。

交换完成后，如前所述保存结果。恒压吸收的微张力仪结果表明，在整个研究中，气泡表面积显着增加，并且导致吸收比恒定表面积情况慢得多。在吸收过程中，来自界面的荧光信号开始时很低，随着表面活性剂吸收到界面而增加。

如果表面活性剂形成表面结构域，则可以观察到这些结构域的形成和生长。在进行振荡研究时，振荡仅是被控制的参数的真正正弦曲线。如此处所示的表面积对照研究，这在计算表面膨胀模数时很重要，因为该区域的振荡必须是正弦的。

利用振荡研究收集的表面张力和面积数据，直接计算表面活性剂层的界面膨胀模量。当振荡磷酸脂质单层时，可以观察到黑色液体缩合域的运动在整个连续的有色液体膨胀相中。接口上的不同域重组为一个分支网络，随着弯曲气泡上的振荡发生，该分支网络逐渐覆盖界面。

表面张力和表面膨胀模量的同时变化证实了这一点。在肺表面活性剂单层与缓冲溶液和套索PC溶液的溶剂交换研究中，随着交换的发生，结构域的形态发生了巨大变化。重要的是要目视跟随气泡的振荡和固定，以确保毛细管是方形的并且气泡保持其球形。

除了空气-水界面外，还可以研究油-水界面以确定乳液的稳定性和性能。该技术提供了一种单一变化方法来构造曲线接口的结构属性关系。它允许对以前只在平面界面上研究的种族间形态学因素进行新的探索。