אנקפסולציה וחדירות מאפיינים של חלקיקים פלזמה polymerized הולו

המטרה הכוללת של ניסוי זה היא לצפות ננו-חלקיקים, אבקות ננו או חלקיקי תרופות בפולימר פלזמה על מנת לשלוט בשחרור חומר הליבה. התחל בהכנת ננו-חלקיקי סיליקון או אבקות ננו סידן כלורי לתצהיר לשבירת כל צבירה. לאחר מכן הניחו את החלקיקים בכור פלזמה וצפו את הננו-חלקיקים על ידי פילמור פלזמה של איזופרופנול באמצעות שקיעת אדים כימית משופרת בפלזמה.

לאחר מכן, כדי לקבוע את החדירות של המופקד, המעטפת ממיסה את חומרי הליבה בממס מתאים תוך ניטור תוצאות הריכוז המתקבלות מראות את החדירות של חומר הליבה על סמך מדידות של המוליכות היונית בתרחיף של חלקיקים מצופים במים. הרעיון לשיטה זו הגיע מספרות תצהירי הסרטים. עבודה רבה נעשתה על שקיעת פלזמה של סרטים דקים ומצעים שטוחים, אך לא על חלקיקים.

לכן על ידי התאמת שיטת הציפוי לחלקיקים, אנו פותחים אפשרויות לננו-חומרים חדשים. הדגמה חזותית של שיטה זו היא קריטית מכיוון שקשה ללמוד שלבים שונים מכיוון שהם כרוכים בעבודה בסביבת פלזמה בלחץ נמוך. אנאם שוון היא סטודנטית לתואר שני מהמעבדה שלי, וכעת היא תדגים את ההליך הזה.

ראשית, שטפו את חלקיקי הסיליקה היבשים באתנול טהור. השאירו את הדגימה מתחת למכסה אדים כדי לאדות את הלחות. לאחר מכן, מנפים את החלקיקים דרך סדרה של רשתות מתכתיות.

על מנת לשבור את כל הצברים שנותרו, העבירו את החלקיקים יחד עם מוט ערבוב מגנטי קטן לאזור הפלזמה של הכור הצינורי. כעת הניחו טבעת O אחת בקצה צינור הזכוכית, אחרת בקצה הצינור המחובר למשאבה ואטמו את כור הזכוכית. התקן את הנירוסטה clamp סביב אוגני F והדק ביד את הבורג סביב ה-clamp.

מלאו את מלכודת החנקן הנוזלי. כשהגולשים במלכודת קרים. הוסף איזופרופנול למבעבע והתחבר לכור הפלזמה.

לאחר מכן, הניחו טבעת O מגומי סביב צינור המתכת והדקו את האום כדי לאטום את הצינור כדי לבעבע חיבור. מניחים את המבעבע באמבט מים של 34 מעלות צלזיוס. הפעל את בקר זרימת הגז ארגון והזן נקודת הגדרה של שישה SCCM כשהמשאבה פועלת.

פתח בהדרגה את שסתום השער המחבר את צינור הזכוכית למשאבה. בצע זאת צעד בזהירות, מכיוון שעלייה פתאומית בלחץ עלולה לגרום לחלקיקים להתפוצץ על ידי הזרימה. כאשר הלחץ מגיע ל -200 מילי, כדי להשאיר את שסתום השער פתוח לחלוטין, הניחו ערבוב מגנטי מתחת לצינור הזכוכית והגדירו את המהירות על 100 סל"ד.

לאחר מכן, חבר את טבעת האלומיניום סביב כור הזכוכית הצינורית למחולל תדרי הרדיו וחבר את מהדק הנירוסטה לקרקע. הפעל את הרשת התואמת. לאחר מכן, הפעל את קו ה-AC ואת מחולל החשמל RF.

הגדר את ההספק על 30 וואט לכל התהליך. לאחר פרק זמן מסוים, כבה את מחולל ה- RF התואם ברשת ואת מתח ה- AC בהתאמה. סגור את שסתום הסימון ולאחר מכן כבה את בקר זרימת הארגון.

נתק את המבעבע מהשסתום והגדל בהדרגה את לחץ הכור לאטמוספירה. כעת פתח את המהדק ובעזרת מרית מתכתית, העביר את החלקיקים מהצינור לצלחת פלסטיק. חומצה הידרופלואורית היא חומצה קורוזיבית מאוד.

חשיפה של זה לעיניים ולעור עלולה לגרום לנזק קבוע. אז הרכיבו משקפי מגן, מגן פנים ולבשו מעיל מעבדה. הנח את הדגימה מתחת למכסה אדים במשך כל תהליך הוספת חומצה הידרופלואורית.

ראשית, יש לדלל 10 מיליליטר של חומצה הידרופלואורית עם 10 מיליליטר מים נטולי יונים. לאחר מכן הוסף את תמיסת החומצה לחלקיקים המצופים. מניחים על ערבוב מגנטי למשך 24 שעות כדי להמיס את הליבה.

לאחר יום אחד, יש לדלל את הדגימה ב -50 מיליליטר מים נטולי יונים וצנטריפוגה. השליכו את שכבת הנוזל העליונה למיכל פלסטיק והעבירו את שכבת החלקיקים התחתונה לצלחת פטרי מפלסטיק. שוטפים את החלקיקים באתנול ומייבשים באוויר חלקיקים חלולים לתוך בקבוקון עם מכסה, ומאחסנים את הדגימה בחומר ייבוש.

מלאו את בקבוק הזכוכית של מרסס תפוקה קבועה באשלגן כלורי מילימולר אחד, והתקן את מכסה הבקבוק. חבר את צינור האוויר הדחוס למייבש קרום, המחובר לכניסת הגז של המרסס. לאחר מכן חבר פילטר לצינור היציאה על מנת לאסוף את ננו-חלקיקי האשלגן הכלורי.

פתח בהדרגה את שסתום האוויר הדחוס למייבש הממברנה. אפשר לחלקיקים לצבור את המסנן למשך חמש שעות. סגור את שסתום האוויר הדחוס.

הסר בזהירות את המסנן ואסוף את החלקיקים. מניחים את הדגימה בחומר ייבוש, מצפים באופן אחיד את חלקיקי האשלגן כלורי על ידי הכנת מערכת הוואקום וביצוע תהליך שקיעת הפלזמה כפי שהוצג קודם לכן. בבקבוקון זכוכית מוסיפים 10 מיליליטר מים נטולי יונים לאשלגן כלורי המצופה ומערבבים על ערבוב מגנטי.

דגרו את הדגימה בטמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס. הכנס את בדיקת מד המוליכות לתוך הבקבוקון. רשום את המוליכות במשך 30 יום.

ניתן ליישם תהליך זה על מגוון חומרי ליבה, כולל תחמוצות, מלחים ומתכות. תמונות אלו המתקבלות על ידי מיקרוסקופ אלקטרונים שידור, האחידות הרדיאלית של הסרטים ומדידת עוביהם חלקיקים מצופים נעים בין 37 ננומטר ל-200 ננומטר בקוטר. התא הפולימרימרי בפלזמה הוא מחסום חדיר כפי שמוכיח העובדה שניתן להסיר את חומר הליבה על ידי תחריט או פירוק לאחר השלמת הסרת ליבת הסיליקה.

האחידות הרדיאלית והעובי של הסרטים גבוהים למדי לצורך הערכת החדירות באמצעות סרטים אלה. חומר ליבה של אשלגן כלורי מאפשר ניטור של פירוק אשלגן כלורי על ידי מדידת מוליכות יונית של התמיסה. בניסוי זה, חלקיקי אשלגן כלורי מצופים הושעו במים ועקבו אחר מוליכות התמיסה לתקופה של 30 יום.

חלקיקי האשלגן כלורי הלא מצופים בדגימת הביקורת התמוססו תוך זמן קצר מאוד של כדקה. לעומת זאת, אשלגן כלורי מצופה מראה קצב שחרור איטי משמעותית. פרופיל השחרור של החלקיקים המצופים מאופיין בפרץ ראשוני המתרחש בשעה הראשונה, ואחריו שחרור איטי בהרבה שלוקח מספר ימים להשלים בהתאם לעובי הסרט.

לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד לעטוף ננו-חלקיקים בציפויי תנוחת פלזמה בעובי מבוקר היטב לאחר שליטה, ניתן לבצע טכניקה זו תוך כשעה. אם זה מבוצע כראוי, זכור לטפל בכור בזהירות כדי למנוע דליפות לחץ שימנעו מהפלזמה לפעול כראוי לאחר פיתוחה. אנו מקווים שטכניקה זו תסלול את הדרך לחוקרים בתחום מדעי החומרים.

ניסויים נוספים יכולים לענות על שאלות נוספות כמו, מהו חומר הציפוי והעובי הטובים ביותר לשחרור יעיל של תרופות?