Ein Abonnement von JoVE ist erforderlich, um diesen Inhalt anzuzeigen. Melden Sie sich an oder beginnen Sie noch heute mit einer kostenlosen Testphase.

Methodenartikel

Quantitative und qualitative Untersuchung der Partikel-Partikel Wechselwirkungen mit Kolloidales Probe Nanoskopie

10.4K Aufrufe

⸱

DOI:

10.3791/51874

⸱

18. Juli 2014

 ,  ,  , 

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Die Nanoskopie mit kolloidaler Sonde kann in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt werden, um Einblicke in die physikalische Stabilität und Gerinnungskinetik kolloidaler Systeme zu gewinnen und bei der Wirkstoffforschung und Formulierungswissenschaft unter Verwendung biologischer Systeme zu helfen. Die im Folgenden beschriebene Methode bietet ein quantitatives und qualitatives Mittel, um solche Systeme zu untersuchen.

Zusammenfassung

Kolloidale Sonden-Nanoskopie (CPN), die Untersuchung der nanoskaligen interaktiven Kräfte zwischen einer speziell präparierten kolloidalen Sonde und einem beliebigen Substrat mit dem Rasterkraftmikroskop (AFM), kann wichtige Einblicke in physikalische Wechselwirkungen in kolloidalen Systemen liefern. Kolloidale Systeme sind in verschiedenen Anwendungen weit verbreitet, darunter Pharmazeutika, Lebensmittel, Farben, Papier, Boden und Mineralien, Waschmittel, Druck und vieles mehr. 1-3 Darüber hinaus können Kolloide in vielen Zuständen wie Emulsionen, Schäumen und Suspensionen vorliegen. Mit Hilfe der kolloidalen Sonden-Nanoskopie kann man wichtige Informationen über die Adhäsiveigenschaften, Bindungsenergien und sogar Einblicke in die physikalische Stabilität und Gerinnungskinetik der darin vorhandenen Kolloide gewinnen. Darüber hinaus kann die Nanoskopie mit kolloidalen Sonden mit biologischen Zellen verwendet werden, um die Wirkstoffforschung und Formulierungsentwicklung zu unterstützen. In diesem Artikel beschreiben wir eine Methode zur Durchführung der Nanoskopie mit kolloidalen Sonden, diskutieren Schlüsselfaktoren, die bei der Messung wichtig sind, und zeigen, dass sowohl quantitative als auch qualitative Daten aus solchen Messungen gewonnen werden können.

Einleitung

Rasterkraftmikroskopie (AFM) ist eine Technik, die qualitativen und quantitativen Bildgebung ermöglicht und Sondieren einer Materialoberfläche. 4-6 Traditionell AFM wird für die Bewertung der Oberflächentopographie, die Morphologie und Struktur der mehrphasige Materialien verwendet. AFM hat die Fähigkeit, quantitativ zu bewerten Nano-Wechselwirkungen, wie Ladung, Anziehung, Abstoßung und Adhäsionskräfte zwischen einer spezifischen Sonde und Substrat in Luft und flüssigen Medien. 7,8 Die ursprünglich von Binning, Quate und Gerber 9 Zwecke entwickelt AFM eine Sonde bekannt / ermittelte Empfindlichkeit und Federkonstante zu nähern und / ....

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Protokoll

1. Vorbereitung der Probe und AFM Kolloidales Substrat

  1. Um kolloidalen Sonden herzustellen, verwenden Sie ein zuvor von den Autoren entwickelten Methode. 19.
    1. Kurz gesagt, mit einem 45 °-Winkel Halter, eine spitzenlose Freischwinger im bestimmten Winkel von 45 ° (Abbildung 1A) zu befestigen.
    2. Bereiten Sie eine Epoxy Folie durch Bestreichen Sie eine dünne Schicht Epoxidharz auf einen Objektträger. Mit einem sauberen Spatel oder einem langsamen Stickstoffstrom, um sicherzustellen, daß die Schicht aus Epoxidharz auf dem Objektträger zugesetzt ist der minimale Höhe.
    3. Befestigen Sie die Folie in eine Epoxy-40....

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Ergebnisse

Flüssige kolloidale Systeme sind für verschiedene pharmazeutische Drug Delivery-Systemen verwendet wird. Inhalationsmedikamentenlieferung ist ein gemeinsames System der kolloidalen Suspension unter Druck Dosieraerosol (pMDI). Teilchen-Wechselwirkungen in der vorliegenden Druckdosieraerosol spielen eine wichtige Rolle bei der Formulierung der physikalischen Stabilität, Lagerung und Drug-Delivery-Uniformität. In diesem Manuskript wurden interpartikuläre Kräfte zwischen porösen Lipid-basierte Partikel (~ 2 um optische Durc.......

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Diskussion

Mehrere Quellen der Instabilität des Systems während der Flüssigkeits kolloidalen Sonde Nanoskopie vorhanden ist, kann leicht durch eine angemessene Ausgleichsverfahren gemildert werden. Instabilitäten wie besprochen zuvor in fehlerhaften Ergebnissen und Kraftkurven, die schwieriger zu analysieren sind objektiv führen. Wenn alle Quellen der Instabilität wurden gepflegt und ähnlich der in Fig. 4 gezeigten Graphen noch vorhanden sind, kann ein weiterer Messparameter der Grund sein. Weitere Messparameter, .......

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Offenlegungen

Die Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden finanziellen Interessen haben.

Danksagungen

Die Autoren erkennen (1) finanzielle Unterstützungen von der Abteilung Wissenschaft & nanobiomedical BK21 PLUS NBM Global Research Center für Regenerative Medizin in Dankook-Universität und von der Schwerpunktzentren-Programm (Nr. 2009-0093829) von NRF, der Republik Korea, (gefördert 2) die Einrichtungen und die wissenschaftliche und technische Unterstützung, der australischen Zentrum für Mikroskopie und Mikroanalyse an der Universität von Sydney. HKC dankt dem Australian Research Council für die finanziellen Unterstützungen durch eine Discovery Project Grant (DP0985367 & DP120102778). WM dankt dem Australian Research Council für die finanziellen Unterstützungen durc....

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Double-Bubble EpoxyHardman4004
Veeco Spitzenlose SondenVeecoNP-O10 
Poröse PartikelPearl Therapeutics
Rasterkraftmikroskop (MFP)Asylum MFP-3D
SPIP Rastersonde Bildprozessor-SoftwareNanoScience  Instrumente
35 mm DeckgläserAsylum504.003
TempfixTed Pella. Inc.Nr. 16030

Referenzen

  1. Sindel, U., Zimmermann, I. Measurement of interaction forces between individual powder particles using an atomic force microscope. Powder Technology. 117, 247-254 (2001).
  2. Ducker, W. A., Senden, T. J., Pashley, R. M. Direct measurement of colloid....

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Nachdrucke und Genehmigungen

Weitere Artikel entdecken

RasterkraftmikroskopieKraft-AbstandskurvenHerstellung kolloidaler SondenAufbau der Flüssigkeitszellethermische KalibrierungMessung der AdhäsionskraftAuswahl von SubstratpartikelnAnalyse des Force Mappings