La fabricación de un dipolo-asistida en fase sólida para extracción Microchip Análisis de trazas de metales en muestras de agua

Se presenta el protocolo de fabricación de un microchip de extracción en fase sólida asistido por dipolo para el análisis de metales traza.

El objetivo general de este protocolo es fabricar un innovador microchip de extracción en fase sólida para la determinación de trazas de iones metálicos en muestras de agua en virtud de las interacciones de iones dipolares. Este método proporciona una estrategia de trabajo interactiva para las técnicas de nutrición de efectos sólidos de chips para el análisis de iones metálicos traza. Los chips desarrollados retienen los iones metálicos solo por la fuerza estática del electrodo dipolar.

Esas carreras para hacer en general en chips únicamente procedimientos de instrucción rápidos. Tal es el acondicionamiento para la activación de la fase estacionaria y la regeneración para el mantenimiento de una estructura de medios evitados. Yu-Chen Chuang y Pei-Chun Chao, estudiantes graduados del laboratorio del Dr. Soon, demostrarán el procedimiento.

Para comenzar, use un programa cad para dibujar el patrón de red del chip como se muestra aquí. Enfoque la fuente láser y luego monte una lámina de PMMA de 2 mm de espesor en la mesa de trabajo del sistema de micromecanizado láser. Seleccione imprimir en el software cad y, a continuación, utilice el panel de control del sistema de micromecanizado para ajustar la potencia al 45% o 4,5 vatios, la velocidad al 13% o 99,06 mm por segundo y el modo de lápiz a VECT.

Mecanizar la chapa de PMMA mediante el sistema de micromecanizado láser según el protocolo del fabricante. Aquí se muestra una sección transversal de la máquina a la placa. A continuación, taladre tres agujeros en la placa estampada de un dieciseisavo de pulgada de diámetro que se utilizará como acceso para una entrada de muestra, una entrada de tampón y una entrada de LU en la placa inferior.

A continuación, taladre un orificio para obtener una salida confluente en la placa de cubierta. Sumerja las placas mecanizadas en un litro de SDS al 0,1% y exponga las piezas a agitación ultrasónica a través de un oscilador durante diez minutos. A continuación, sustituya la solución SDS por agua desionizada.

Un agitar a través de un oscilador ultrasónico durante diez minutos. Reemplace el agua desionizada residual con un litro de agua desionizada dulce y luego sumerja las placas mecanizadas con agitación ultrasónica durante diez minutos por tercera vez. A continuación, seque cada una de las placas limpias con un suave chorro de nitrógeno durante dos minutos.

Una vez secas, alinee las dos placas mecanizadas a simple vista y luego coloque las dos placas en compresión entre dos tableros de vidrio con clips de encuadernación. Debido a la modificación del canal del chip por reacción de fotosíntesis en la sesión posterior, el sustrato debe manipularse con extremo cuidado para evitar daños en la superficie. Eso puede obstaculizar si enciende la radiación.

A continuación, pegue las dos placas bajo compresión a 105 grados centígrados durante 30 minutos. A continuación, enfríe el sándwich a temperatura ambiente y retire los clips de carpeta y las tablas de vidrio. Inserte tubos de poliéter éter cetona de 1/16 de pulgada de diámetro exterior en los orificios de acceso.

A continuación, mezcle correctamente dos componentes de adhesivos a base de epoxi y asegure los conductos con un adhesivo a base de epoxi de dos componentes. Deje que el epoxi se cure a temperatura ambiente durante doce horas. Coloque el tubo a través de una bomba peristáltica y en una solución de hidróxido de sodio saturado.

Entregue la solución de hidróxido de sodio al canal a un caudal de 100 microlitros por minuto durante 12 horas. Retire la solución residual de hidróxido de sodio y luego enjuague el interior del canal con agua desionizada. A continuación, retire el agua desionizada residual y suministre una solución de ácido nítrico al 0,5 en el microchip.

Retire la solución residual de ácido nítrico y luego configure el sistema para administrar una solución de acrilamida al 50% en el microchip en la oscuridad. Haga fluir la solución de acrilamida en el microchip a un caudal de 100 microlitros por minuto durante ocho horas. A continuación, retire la solución de acrilamida residual y enjuague el interior del canal con agua desionizada.

Cuando termine el enjuague, bombee aire a través del microchip para eliminar el agua desionizada restante, luego cubra el microchip con una fotomáscara incorporada que permite exponer a la luz la región deseada del canal de extracción. A continuación, tome un cartucho de extracción en fase sólida de extracción de inhibidores y use una bomba para enjuagar el cartucho con al menos tres volúmenes de cartucho de etanol. A continuación, enjuague el cartucho con tres volúmenes de cartucho de dicloroeteno 1:1.

Porque el dicloroeteno 1:1 se vuelve inestable una vez que se elimina la inhibición. La formación de extracción en fase sólida que contiene cloro debe usarse lo antes posible. A continuación, pase 1 mL de dicloreteno 1:1 a través del cartucho tratado y luego recoja la fracción en un vial de muestra de 20 mL envuelto en papel de aluminio.

A continuación, transfiera 491 microlitros de la muestra de dicloroeteno 1:1 a una solución que contenga 12 mg de AIBN, 3,18 mL de etanol y 1,65 mL de hexanos en una botella de vidrio de 100 mL. Utilice una jeringa para inyectar el canal del chip con aproximadamente 200 microlitros de la solución de formación de SPE que contiene cloro. A continuación, exponga el microchip a la radiación ultravioleta con una longitud de onda de emisión máxima de 365 nm durante 10 minutos.

Reemplace la solución residual inyectando 200 microlitros de cloro fresco que contenga solución de formación de SPE en el canal y exponga nuevamente el microchip a la radiación UV durante 10 minutos. Repite este proceso un total de 18 veces. Por último, utilice la bomba peristáltica para enjuagar el interior del canal con etanol a un caudal de 100 microlitros por minuto durante 30 minutos.

Cuando termine el enjuague, bombee aire a través del microchip para eliminar el etanol restante. Después de retirar la solución residual con la bomba peristáltica, guarde el microchip fabricado en una bolsa con cremallera para su uso posterior. Durante el crecimiento escalonado, se utilizaron mediciones del ángulo de contacto para monitorear los cambios en la superficie.

Las variaciones en el ángulo de contacto indicaron claramente que se produjeron cambios en la superficie durante los procedimientos de modificación. Se midió un ángulo de contacto de 80,3 grados para el producto final. La existencia de las partículas de cloro de carbono en el PMMA modificado se confirmó mediante un análisis de espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente mediante ablación láser.

En comparación con los resultados obtenidos por la ablación del PMMA nativo, se observaron señales distintivas para el cloro al ablacionar el PMMA modificado con las fracciones de cloro de carbono. Se recogieron los espectros de Rama para validar aún más la unión de las fracciones de cloro carbónico al PMMA. Demostrando la unión exitosa, se observaron dos picos característicos asociados con la vibración de estiramiento asimétrico del cloro de carbono a 682 cm inversos y 718 cm inversos en el espectro del PMMA modificado.

Las interacciones electrostáticas dipolares importantes para la extracción en chip para análisis de metales traza se midieron aquí utilizando la absorción de rayos X cerca de estructuras de borde. Muestra que la superficie modificada tiene fuertes interacciones con el manganeso 2 + Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo fabricar un microchip SPE asistido por dipolo. Esta técnica abrió el camino a los investigadores en ciencias ambientales para determinar la presencia de iones metálicos que causan una grave contaminación y el compartimento toxicológico en el agua natural.

Una vez dominada, esta técnica se puede aplicar a la gestión ambiental y a la prevención de la contaminación.