להיות מנוצל באופן מקיף, הדור תדר הסיכום (SFG) ספקטרוסקופיית התנודה יכול לעזור לחשוף את הסדר שרשרת ההזמנה ושינוי מבניים משני קורה בממשקים פולימרים וביוקלאכליים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
מבנים ברמת הפנים המולקולריים של פולימרים וBiomacromolecules מתגלים דרך תדר סיכום הדור ספקטרוסקופיה ויברtional
במאמר זה
סיכום
תקציר
בתור ספקטרוסקופיית אופטי לא לינארית, הפקת תדר הסיכום (SFG) התנודה בספקטרוסקופיה היתה בשימוש נרחב בחקירת משטחים וממשקים שונים. טכניקה אופטית לא פולשנית זו יכולה לספק את המידע המקומי ברמה מולקולרית עם רגישות מונאולייר או מונמונאולייר. אנחנו כאן מספקים מתודולוגיה ניסיונית על איך באופן סלקטיבי לזהות את הממשק הקבור הן קרו ו biomacromolecules. עם זאת בראש, מבנים משניים משני הפנים של המשי ומבני המים ברחבי מודל שרשרת קצר הדו הדו הדו הם דנו. הראשון מראה חפיפה שרשרת שרשרת או השפעה הכליאה המרחבית והשני מראה פונקציה הגנה נגד Ca2 + יונים הנובע מבנה השדרה של שדרת השיקל של מים.
מבוא
התפתחות של הדור תדר sum (sfg) ספקטרוסקופית ספקטרוסקופיה ניתן לחזור לעבודה שנעשתה על ידי שן ואח '. לפני שלושים שנה1,2 ייחודו של הסלקטיביות הבין-לפנים והרגישות התת-מונאולייר הופכת את הספקטרוסקופיית התנודה הגדולה ביותר של חוקרים בתחומי הפיסיקה, הכימיה, הביולוגיה והחומרים המדעיים, וכו '3,4 ,5. כיום, מגוון רחב של סוגיות מדעיות הקשורות למשטחים ולממשקים נחקרים באמצעות sfg, במיוחד עבור ממשקים מורכבים ביחס לפולימרים ולbiomacromolecules, כגון מבני שרשרת והרפיה מבנית ב ממשקי פולימר קבורים, המבנים המשניים של החלבון, ומבני המים ה....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
1. הניסוי של SFG
- השתמש במערכת SFG המסחרית השנייה (טבלת חומרים), אשר מספקת קרן בסיסית 1064 ננומטר עם רוחב הדופק של ~ 20 ps ותדר של 50 Hz, מבוסס על ND: YAG לייזר.
- המר את קרן היסוד 1064 ננומטר לתוך קרן מ532 בעלת קרן כנגד ובין 355 מודולים הרמוניים שנייה ושלישית. ישירות להנחות את הקרן 532 ננומטר כמו קרן אור קלט וליצור קלט אחר באמצע אינפרא אדום (IR) קרן המכסה את טווח התדר מ 1000 אל 4000 ס מ-1 דרך הדור פרמטרית אופטי (opg)/אופטי הגברה (OPA)/ תהליך של יצירת תדר שונה (DFG).
- הגדר את זוויות האירוע של שתי קורות קלט להיות 53 ° (IR) ו 64 ° (גלוי), בהתאמה, לעומת פני השטח נורמלי.
- כדי לזהות את המבנים ה....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
בחלק מקדם פרנל של מקטע הפרוטוקול, הראינו כי, תיאורטית, זה אפשרי לזהות באופן סלקטיבי רק ממשק אחד בודד בבת אחת. כאן, בסקר, אישרו כי מתודולוגיה זו נכונה ביסודו, כפי שמוצג באיור 5 ובאיור 6.
איור 5 מראה את מבנה הפנים הפנימי שנקבר לאחר חדירה למים עם הסרט ~ 150 ננומטר הידרוג'ל ואיור 6 מראה את מבנה פני השטח במים עם ~ 430 ננומטר הסרט הידרוג'ל nm. חלוניות A ו-B מתאימות לטווחים CH ו-CO .......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
כדי לחקור את המידע המבני מרמה מולקולרית, SFG יש את היתרונות הטבועים שלה (כלומר, מונאולייר או תת מונאולייר רגישות ובסלקטיביות הפנים), אשר ניתן להחיל על לימוד ממשקים שונים, כגון מוצק/מוצק, מוצק/ נוזלי, מוצק/גז, נוזלי/גז, נוזלי/נוזל ממשקים. למרות שתחזוקת הציוד והיישור האופטי עדיין גוזלת זמן, התשלום משמעותי בכך שניתן להשיג את המידע המפורט ברמה המולקולרית במשטחים ובממשקים.
בודק פולי (2-הידרוקסיל מתיונין) משטח וממשק קבור בפתרון: כפי שהדגמנו לעיל, ניתן לכוונן את מקדמי השדה האור. . נוכל לאשר .......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
. אין לנו מה לגלות
תודות
מחקר זה היה נתמך על ידי תוכנית פיתוח מפתח המדינה עבור מחקר בסיסי של סין (2017YFA0700500) והקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (21574020). קרנות המחקר הבסיסי של האוניברסיטאות המרכזיות, פרויקט ממומן על ידי התוכנית האקדמית עדיפות פיתוח של ג'יאנגסו מוסדות להשכלה גבוהה (PAPD) והמרכז ההדגמה הלאומית להנדסה ביו-רפואית ניסויית השכלה (האוניברסיטה הדרום-מזרחית) הייתה גם מוערכת מאוד.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 1,2-דיפלמיטויל-SN-גליצרו-3-פוספוכולין (DPPC) | אוונטי פולאר ליפיד, בע"מ | 850355P-1g | |
| אתנול נטול מים | Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd | 100092680 | ≥ 99.7% |
| CaF2 פריזמה | צ'נגדו YaSi אופטואלקטרוניקה ושות', בע"מ | ||
| סידן כלוריד נטול מים | סינופארם ריאגנט כימי ושות', בע"מ | 10005817 | ≥ 96.0% |
| DPPC (d-DPPC) | Avanti Polar Lipids, Inc. | 860345P-100 מ"ג | |
| תנור אלקטרומגנטי | Zhejiang Supor Co., Ltd | C21-SDHCB37 | |
| Langmuir-Blodgett (LB) שוקת | KSV NIMA ושות', בע"מ | KN 2003 | |
| ליתיום ברומיד נטול מים | סינופארם כימי ריאגנט ושות', בע"מ | 20056926 | |
| מערכת סינתזה Milli-Q | Millipore | ||
| מנקה פלזמה | במיוחד צ'נגדו Mingheng Science& טכנולוגיה ושות', בע"מ | PDC-MG | ניקוי פלזמה חמצן |
| פולי (2-הידרוקסיאתיל מתאקרילט) (PHEMA) | סיגמא-אולדריץ' ושות', LLC. | 192066 MSDS | Mw = 300,000 |
| פוליסטירן | סיגמא-אולדריץ' ושות', LLC. | 330345 MSDS | Mw = 48 kDa ו- Mn = 47 kDa |
| פקעות | מבית Bombyx mori | ||
| גדיל משלים יחיד של אוליגונוקלאוטיד | Nanjing Genscript Biotechnology Co., Ltd. | H03596 | 5'-CGAAGGCTTCCAGCT-3'גדיל |
| יחיד של אוליגונוקלאוטיד | נאנג'ינג Genscript ביוטכנולוגיה ושות', בע"מ | H04936 | 3¢-סוף שונה על ידי כולסטרול-טריאתילן גליקול (Chol-TEG) (5¢-GCTTCCGAAGGTCGA-3¢) |
| נתרן פחמתי נטול מים | סינופארם כימי ריאגנט ושות', בע"מ | 10019260 | ≥ 99.8% |
| Spin-Coater | המכון למיקרואלקטרוניקה של האקדמיה הסינית למדעים | KW-4A | להכנה של סרטי פלוימר |
| פרופיל צעד | Veeco | DEKTAK 150 | למדידת עובי הסרט |
| מערכת ספקטרוסקופיה רטט ליצירת תדר סכום (SFG) | EKSPLA | מערכת SFG מסחרית של פיקו-שנייה |
מקורות
- Shen, Y. R. Optical Second Harmonic Generation at Interfaces. Annual Review of Physical Chemistry. 40, 327-350 (1989).
- Shen, Y. R. Surface properties probed by second-harmonic and sum-frequency generation. Nature. 337, 519-525 (1989).
- Lu, X....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
תגיות
