Name: ניטור באתרו של דיפוזיה של מולקולות צימרים נקבוביות מדיה באמצעות הדמית תהודה מגנטית אלקטרונית (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-09-02T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 34 s
Description: למדו ניטור דיפוזיה של מולקולות אורחות בתווך נקבובי באמצעות הדמית תהודה מגנטית אלקטרונית. שיטה זו מאפשרת ניתוח כמותי של מקדמי דיפוזיה במדעי הכימיה הפיזיקלית.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים מודים לפרופ' פיטר אימינג ודיאנה מולר על הסינתזה של גשושית הספין טריטיל ולפרופ' סבסטיאן פולארץ, מרטין וסיג ואנדראס שכטשניידר על סינתזת החומרים הנקבוביים. התמיכה הכספית של DFG (DR 743/7-1) ובתוך SPP 1570 זוכה להכרת תודה.

<ol><li>Schüth, F., Sing, K. S. W., Weitkamp, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSch%C3%BCth%2C+F+%22Handbook+of+Porous+Solids%22">Handbook of Porous Solids</a>. , Wiley-VCH Verlag GmbH. Weinheim, Germany. (2002).</li>
<li>Hoffmann, F., Cornelius, M., Morell, J., Fröba, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Silica-Based+Mesoporous+Organic-Inorganic+Hybrid+Materials%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Edit%22%5BJournal%5D)">Silica-Based Mesoporous Organic-Inorganic Hybrid Materials.</a> Angew. Chem. Int. Edit. 45 (20), 3216-3251 (2006).</li>
<li>Sanchez, C., Boissière, C., Grosso, D., Laberty, C., Nicole, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design%2C+Synthesis%2C+and+Properties+of+Inorganic+and+Hybrid+Thin+Films+Having+Periodically+Organized+Nanoporosity%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+of+Mat%22%5BJournal%5D)">Design, Synthesis, and Properties of Inorganic and Hybrid Thin Films Having Periodically Organized Nanoporosity.</a> Chem. of Mat. 20 (3), 682-737 (2008).</li>
<li>Le Bihan, D., Johansen-Berg, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffusion+MRI+at+25%3A+Exploring+brain+tissue+structure+and+function%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Diffusion MRI at 25: Exploring brain tissue structure and function.</a> NeuroImage. 61 (2), 324-341 (2012).</li>
<li>Pregosin, P. S., Kumar, P. G. A., Fernández, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulsed+Gradient+Spin%E2%88%92Echo+%28PGSE%29+Diffusion+and+1H%2C19F+Heteronuclear+Overhauser+Spectroscopy+%28HOESY%29+NMR+Methods+in+Inorganic+and+Organometallic+Chemistry%3A+Something+Old+and+Something+New%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">Pulsed Gradient Spin−Echo (PGSE) Diffusion and 1H,19F Heteronuclear Overhauser Spectroscopy (HOESY) NMR Methods in Inorganic and Organometallic Chemistry: Something Old and Something New.</a> Chem. Rev. 105 (8), 2977-2998 (2005).</li>
<li>Talmon, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+diffusion+in+porous+media+by+PGS+ESR%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Chem.+Chem.+Phys%22%5BJournal%5D)">Molecular diffusion in porous media by PGS ESR.</a> Phys. Chem. Chem. Phys. 12 (23), 5998-6007 (2010).</li>
<li>Okazaki, M., Seelan, S., Toriyama, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Condensation+process+of+alcohol+molecules+on+mesoporous+silica+MCM-41+and+SBA-15+and+fumed+silica%3A+a+spin-probe+ESR+study%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Magn.+Reson%22%5BJournal%5D)">Condensation process of alcohol molecules on mesoporous silica MCM-41 and SBA-15 and fumed silica: a spin-probe ESR study.</a> Appl. Magn. Reson. 35 (3), 363-378 (2009).</li>
<li>Wessig, M., Spitzbarth, M., Drescher, M., Winter, R., Polarz, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiple+scale+investigation+of+molecular+diffusion+inside+functionalized+porous+hosts+using+a+combination+of+magnetic+resonance+methods%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Chem.+Chem.+Phys%22%5BJournal%5D)">Multiple scale investigation of molecular diffusion inside functionalized porous hosts using a combination of magnetic resonance methods.</a> Phys. Chem. Chem. Phys. 17 (24), 15976-15988 (2015).</li>
<li>Yakimchenko, O. E., Degtyarev, E. N., Parmon, V. N., Lebedev, Y. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffusion+in+Porous+Catalyst+Grains+as+Studied+by+EPR+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem%22%5BJournal%5D)">Diffusion in Porous Catalyst Grains as Studied by EPR Imaging.</a> J. Phys. Chem. 99 (7), 2038-2041 (1995).</li>
<li>Cleary, D. A., Shin, Y. K., Schneider, D. J., Freed, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+determination+of+translational+diffusion+coefficients+using+ESR+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Magn.+Reson%22%5BJournal%5D)">Rapid determination of translational diffusion coefficients using ESR imaging.</a> J. Magn. Reson. 79 (3), 474-492 (1988).</li>
<li>Hornak, J. P., Moscicki, J. K., Schneider, D. J., Freed, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffusion+coefficients+in+anisotropic+fluids+by+ESR+imaging+of+concentration+profiles%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Chem.+Phys%22%5BJournal%5D)">Diffusion coefficients in anisotropic fluids by ESR imaging of concentration profiles.</a> J. Chem. Phys. 84 (6), 3387-3395 (1986).</li>
<li>Berliner, L. J., Fujii, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((EPR+imaging+of+diffusional+processes+in+biologically+relevant+polymers%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Magn.+Reson%22%5BJournal%5D)">EPR imaging of diffusional processes in biologically relevant polymers.</a> J. Magn. Reson. 69 (1), 68-72 (1986).</li>
<li>Degtyarev, Y. N., Schlick, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffusion+Coefficients+of+Small+Molecules+as+Guests+in+Various+Phases+of+Pluronic+L64+Measured+by+One-Dimensional+Electron+Spin+Resonance+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Diffusion Coefficients of Small Molecules as Guests in Various Phases of Pluronic L64 Measured by One-Dimensional Electron Spin Resonance Imaging.</a> Langmuir. 15 (15), 5040-5047 (1999).</li>
<li>Marek, A., Labský, J., Koňák, Č, Pilař, J., Schlick, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Translational+Diffusion+of+Paramagnetic+Tracers+in+HEMA+Gels+and+in+Concentrated+Solutions+of+PolyHEMA+by+1D+Electron+Spin+Resonance+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Translational Diffusion of Paramagnetic Tracers in HEMA Gels and in Concentrated Solutions of PolyHEMA by 1D Electron Spin Resonance Imaging.</a> Macromolecules. 35 (14), 5517-5528 (2002).</li>
<li>Shin, Y. K., Ewert, U., Budil, D. E., Freed, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microscopic+versus+macroscopic+diffusion+in+model+membranes+by+electron+spin+resonance+spectral-spatial+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Biophys.+J%22%5BJournal%5D)">Microscopic versus macroscopic diffusion in model membranes by electron spin resonance spectral-spatial imaging.</a> Biophys. J. 59 (4), 950-957 (1991).</li>
<li>Spitzbarth, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+Monitoring+of+Macroscopic+and+Microscopic+Diffusion+of+Guest+Molecules+in+Silica+and+Organosilica+Aerogels+by+Spatially+and+Time-Resolved+Electron+Paramagnetic+Resonance+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem.+C%22%5BJournal%5D)">Simultaneous Monitoring of Macroscopic and Microscopic Diffusion of Guest Molecules in Silica and Organosilica Aerogels by Spatially and Time-Resolved Electron Paramagnetic Resonance Spectroscopy.</a> J. Phys. Chem. C. 119 (30), 17474-17479 (2015).</li>
<li>Kruczala, K., Schlick, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measuring+Diffusion+Coefficients+of+Nitroxide+Radicals+in+Heterophasic+Propylene%E2%88%92Ethylene+Copolymers+by+Electron+Spin+Resonance+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Measuring Diffusion Coefficients of Nitroxide Radicals in Heterophasic Propylene−Ethylene Copolymers by Electron Spin Resonance Imaging.</a> Macromolecules. 44 (2), 325-333 (2011).</li>
<li>Wessig, M., Drescher, M., Polarz, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probing+Functional+Group+Specific+Surface+Interactions+in+Porous+Solids+Using+ESR+Spectroscopy+as+a+Sensitive+and+Quantitative+Tool%5BTitle%5D)+AND+%22The+J.+Phys.+Chem.+C%22%5BJournal%5D)">Probing Functional Group Specific Surface Interactions in Porous Solids Using ESR Spectroscopy as a Sensitive and Quantitative Tool.</a> The J. Phys. Chem. C. 117 (6), 2805-2816 (2013).</li>
<li>Kuschel, A., Polarz, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organosilica+Materials+with+Bridging+Phenyl+Derivatives+Incorporated+into+the+Surfaces+of+Mesoporous+Solids%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Funct.+Mater%22%5BJournal%5D)">Organosilica Materials with Bridging Phenyl Derivatives Incorporated into the Surfaces of Mesoporous Solids.</a> Adv. Funct. Mater. 18 (8), 1272-1280 (2008).</li>
<li>Spitzbarth, M., Drescher, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+iterative+reconstruction+technique+software+for+spectral-spatial+EPR+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Magn.+Reson%22%5BJournal%5D)">Simultaneous iterative reconstruction technique software for spectral-spatial EPR imaging.</a> J. Magn. Reson. 257, 79-88 (2015).</li>
<li>Stoll, S., Schweiger, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((EasySpin%2C+a+comprehensive+software+package+for+spectral+simulation+and+analysis+in+EPR%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Magn.+Reson%22%5BJournal%5D)">EasySpin, a comprehensive software package for spectral simulation and analysis in EPR.</a> J. Magn. Reson. 178 (1), 42-55 (2006).</li>
</ol>

החוקרים אין לי מה לחשוף.

הפרוטוקול מאפשר ניטור של דיפוזיה של מולקולות אורח פאראמגנטיים. גישה הדמיה 1D נבחרה משום שהיא מאפשרת על מנת להגיע לפתרון זמן גבוה לעומת הדמיה 2D או 3D. גישת 1D דורשת שטח חתך קבוע של המדגם בגלל האינטנסיביות של תמונת 1D השיגה תלויה לא רק הריכוז אלא גם על אזור החתך של המדגם. השיטה גם דורשת כי ספקטרום EPR של חלליות הספין בתוך הדגימות לשנות רק בעוצמת אבל לא בכושר. אחרת עוד זמן רב הדמיה ספקטרלית-מרחבית חייב לשמש, אשר נמצא מחוץ להיקף של פרוטוקול זה. השיטה היא מוגבלת גם למערכות שבהן מ...

חומרים נקבוביים לשחק תפקיד מרכזי יישומים מעשיים כגון קטליזה כרומטוגרפיה 1. על ידי הוספת קבוצות משטח והתאמת מאפייני גודל משטח הנקבוביות, החומרים ניתן להתאים את היישום הרצוי 2,3. הפונקציונליות של חומר נקבובי תלוי באופן מכריע על המאפיינים דיפוזיה של מולקולות אורח בתוך הנקבוביות. חומרים נקבוביים, הבחנה צריכה להיעשות בין המיקרו D הדיפוזיה translational המיקרוסקופי, אשר מתאר דיפוזיה בסולם אורך מולקולרי מחד ואת המאקרו D הדיפוזיה translational מקרוסקופית מצד השני, אשר מושפע דיפוזיה דרך הנקבוביות מרובות, גבולות תבואה, tortuosity ו הומגניות של החומר. ישנן מספר שיטות תהודה המגנטית זמינות ללמוד דיפוזיה, כל מתאים חלקבקנה מידה אורך icular. על הסקאלה המילימטר, תהודה מגנטית גרעינית (NMR) הדמיה 4 ו תהודה מגנטית אלקטרוני (EPR) הדמיה (כפי שהוצג בפרוטוקול זה) יכול לשמש. הקשקשים קטנים הופכים נגישים על ידי השימוש הדרגתי שדה פעם ב NMR וכן ניסויי EPR 5,6. על בקנה מידה ננומטרי, ספקטרוסקופיה EPR יכול להיות בשימוש על ידי התבוננות שינויים של אינטראקציה החליפין הייזנברג בין בדיקות ספין 7,8. מחקרים של דיפוזיה translational באמצעות מגוון הדמיה EPR מ זרז תעשייתי תומך, למשל, תחמוצת 9 אלומיניום, כדי איזוטרופי נוזלים 10,11, מערכות שחרור התרופה עשוי ג&#39;ל פולימר 12 - 14 ודגם ממברנות 15. פרוטוקול זה מציג בגישה באתרו באמצעות הדמיה EPR לפקח דיפוזיה translational מקרוסקופית של בדיקות ספין גלילי, בתווך נקבובי. זה מודגם על מערכת מארחת-אורח המורכב הדואר ספין nitroxide חללית 3- (2-Iodoacetamido) -2,2,5,5-tetramethyl-1-pyrrolidinyloxy (IPSL) כאורח בתוך organosilica mesoporous התקופתי (PMO) airgel UKON1-GEL כמארח ואתנול כמו מֵמֵס. פרוטוקול זה בהצלחה כבר בשימוש 16 בעבר להשוות מאקרו D כפי שנקבע עם הדמיה EPR עם מיקרו D עבור החומרים מארח UKON1-GEL וסיליקה-GEL ו IPSL מינים אירוח טריס (8-carboxy-2,2,6,6-perdeutero-tetramethyl-benzo [1,2-D : 4,5-D &#39;] bis (1,3) dithiole מתיל) (Trityl), ראה איור 1. בשיטות אחרות המבוססות על הגל רציף (CW) EPR הדמיה 17, דיפוזיה מתרחשת מחוץ ספקטרומטר. לעומת זאת, השיטה המוצגת כאן משתמשת בגישה באתרו. סדרת תמונות של 1D ρ הפצת צפיפות ספין 1D (t, γ) היאנרשם על פני תקופה של מספר שעות. במהלך תקופה זו, תמונת מצב אחד הוא נלקח אחרת ומספקת דפוס דיפוזיה בזמן אמת עם רזולוצית זמן של כ 5 דקות. UKON1-GEL וסיליקה-GEL כבר מסונתזים דוגמיות בקוטר פנימי של 3 מ&quot;מ כמתואר בספרות. 16,18,19 סינתזת UKON1-GEL וסיליקה-GEL מובילה בהתכווצות המדגמת. הדגימות ממוקמות בתוך צינור לכווץ למנוע מולקולות אורחים נעו בין airgel לבין הקיר של הצינור המדגם. צעד נוסף זה אינו הכרחי עבור דגימות שניתן מסונתז ישירות בצינור מדגם מבלי לשנות את הגודל שלהם. קריסת דגימות airgel כאשר הם מתייבשים, ולכן הם חייבים להיות שקועים בתוך ממס בכל העת. הטמפרטורה מה שצריך עבור צינורות החום להתכווץ היא גבוהה יותר מאשר נקודת הרתיחה של אתנול בלחץ הסביבה. לכן הפרוטוקול מתאר את השימוש בסיר לחץ להעלות את<html> נקודת רתיחה של אתנול. הפרוטוקול מכסה את הכנת המדגם של-GEL UKON1 המסונתז מראש לצורך ניסוי הדמית EPR ואת ההגדרות ספקטרומטר המשמשות לניטור דיפוזיה של חללית ספין IPSL. לניתוח נתונים, תוכנות שנכתבו מקומית מסופקות והשימוש בו מתואר. הנתונים הגולמיים מן ספקטרומטר ניתן לטעון ישירות. התוכנה מחשבת את הפריסה המרחבית 1D ספין צפיפות ρ 1D (t, γ) ולוקחת בחשבון את פרופיל רגישות מהוד. המשתמש יכול לבחור אזור של airgel וחלון זמן, שעליו הדיפוזיה הוא שיקבע. התוכנה ואז קובעת את תנאי הגבול של משוואת הדיפוזיה מבוסס על כי הבחירה פותר את משוואת הדיפוזיה. הוא תומך הולם מרובע לפחות כדי למצוא את הערך של מאקרו D שבו הפתרון המספרי המתאים ביותר את נתוני הניסוי. תחת = &quot;jove_content&quot;&gt; הפרוטוקול ניתן להשתמש בהתאמות לחומרי אורח ומארח שונים כל עוד שטח החתך של המדגם אינו משתנה לאורך כל המדגם, כלומר ρ 1D (t, γ) מעניק גישה ישירה אל הריכוז אינו מושפע משינוי חתך מדגם. טווח הערכים נגישים עבור מאקרו D ההערכה היא 16 בין 10 -12 מ &#39;2 / sec ו -7 · 10 -9 מ&#39; 2 / sec.

<table><tbody><tr><td>ספקטרומטר X-Band</td><td>Bruker</td><td>E580</td><td></td></tr><tr><td>ספקטרומטר תוכנה</td><td>Bruker</td><td>Xepr 2.6b.108</td><td></td></tr><tr><td>מערכת סליל שיפוע</td><td>Bruker</td><td>E540 GCX2</td><td></td></tr><tr><td>מהוד הדמיה</td><td>Bruker</td><td>TMHS 1007</td><td></td></tr><tr><td>מיקרו-קלאסי בקר פיפטה</td><td>מותג</td><td>25900</td><td></td></tr><tr><td>מיקרו-נימי טבעות 50&nbsp; ומיקרו; l</td><td>הירשמן</td><td>9600150</td><td>קוטר פנימי 0.5 מ"מ</td></tr><tr><td>צינור דגימה EPR 2 מ"מ קוטר פנימי Bruker</td><td></td><td>ER 221TUB/2</td><td></td></tr><tr><td>EPR צינור דגימה 4 מ"מ קוטר פנימי</td><td>Bruker</td><td>ER 221TUB/4</td><td></td></tr><tr><td>צינורות כיווץ חום DERAY-IB</td><td>DSG-Canusa 2210048952</td><td></td><td>4.8 מ"מ/2.4 מ"מ, 2:1, 95&nbsp; &deg; ג - 200&nbsp; &deg; </td></tr><tr><td>אקדח חום</td> C <td>Bosch</td><td>PHG 600-3</td><td></td></tr><tr><td>PTFE&nbsp; רצועה</td><td>VWR</td><td>332362S</td><td>רוחב 12 מ"מ</td></tr><tr><td>אורך מבחנה</td><td></td><td></td><td>16 ס"מ, קוטר 1.5 ס"מ</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td>250 מ"ל, גובה 9 ס"מ, קוטר 7 ס"מ</td></tr><tr><td>איטום צינור נימי</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>02-678</td><td></td></tr><tr><td>סיר לחץ, 3 ליטר עם טריבט</td><td>Beem</td><td>Vital-X-Press V2, בוחש מגנטי F1000675</td><td></td></tr><tr><td>עם גוף</td><td></td><td></td><td></td>חימום</tr><tr><td>אתנול (p.a.)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>אתנול (techn.)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>מזרק</td><td>המילטון</td><td>1705</td><td>0.05 מ"ל, אורך מותאם אישית: 20 ס"מ</td></tr><tr>אורך<td>פיפטה</td><td></td><td></td> נימי פסטר <td>23 ס"מ</td></tr><tr><td>תוכנת ניתוח נתונים</td><td>תוצרת בית</td><td></td><td>זמין להורדה ב-http://www.uni-konstanz.de/drescher/software. דורש Matlab.</td></tr><tr><td>UKON1-GEL</td><td>ניתן באדיבות פרופ' סבסטיאן פולרץ, מרטין וסיג ואנדראס שכטשניידר&nbsp;</td><td></td><td>ראה הפניות 16, 18, 19 לסינתזה</td></tr></tbody></table>

ניטור באתרו של דיפוזיה של מולקולות צימרים נקבוביות מדיה באמצעות הדמית תהודה מגנטית אלקטרונית

In Situ Monitoring of Diffusion of Guest Molecules in Porous Media Using Electron Paramagnetic Resonance Imaging

שיטה מודגמת לניטור דיפוזיה תרגום מקרוסקופית באמצעות הדמיית תהודה פרמגנטית אלקטרונית (EPR). מערכת מארחת-אורחת עם בדיקת ספין ניטרוקסיד 3-(2-Iodoacetamido)-2,2,5,5-tetramethyl-1-pyrrolidinyloxy (IPSL) כאורחת בתוך האירוג'ל המחזורי של אורגנוסיליקה מזו-נקבובית (PMO) UKON1-GEL כמארח ואתנול כממס משמשת כדוגמה לתיאור הפרוטוקול. הנתונים מוצגים מפרסום קודם, שבו הפרוטוקול יושם הן על IPSL והן על Tris(8-carboxy-2,2,6,6-perdeutero-tetramethyl-benzo[1,2-d:4,5-d′]bis(1,3)dithiole) methyl (Trityl) כמולקולות אורחות ו-UKON1-GEL ו-SILICA-GEL כמערכות מארח. 
שיטה מוצגת להכנת דגימות אירוג'ל שלא ניתן לסנתז ישירות בצינור הדגימה למדידה עקב שינוי גודל במהלך הסינתזה. האירוג'ל מחובר לצינורות דגימה באמצעות צינורות כיווץ חום וסיר לחץ כדי להגיע לטמפרטורה הדרושה מבלי לאדות את הממס בתהליך. השיטה אינה מניחה התפלגות ראשונית מוגדרת בבירור של מולקולות אורחות בתחילת המדידה. במקום זאת, הוא דורש מאגר על גבי האירוג'ל וקובע באופן ניסיוני את קצב הזרם במהלך ניתוח הנתונים.
הדיפוזיה מנוטרת ברציפות לאורך תקופה של 20 שעות על ידי רישום פרופיל צפיפות הסיבוב החד-ממדי בתוך הדגימה. הגדרות הספקטרומטר לניסוי ההדמיה מתוארות בצורה כמותית. תוכנת ניתוח נתונים מסופקת כדי לקחת בחשבון את פרופיל רגישות המהוד ולפתור מספרית את משוואת הדיפוזיה. התוכנה קובעת את מקדם הדיפוזיה התרגומית המקרוסקופית על ידי מזעור ריבועי לפחות של ההפרש בין הניסוי לפתרון המספרי של משוואת הדיפוזיה.

תצלום סכימטי של airgel בתוך הצינור מתכווץ מוצג 2a דמויות 2b. התמונה EPR 2d ב איור 2 ג מראה בבירור את הקצה העליון של airgel. עוצמת 1D ρ בתוך הצינור מדגם מעל airgel נמוכה למרות הריכוז של חללית הספין הוא לפחות גבוה ככל בתוך airgel. עם זאת, את העומק מדגם בניצב למישור התמונה קטן בהרבה בשל הקוטר הפנימי הקטן של הצינור המדגם. ראוי לציין, כי תמונת EPR גם מראה שום בועות אוויר בצינור המדגם...

מוצג פרוטוקול לניטור באתרו של דיפוזיה של מולקולות אורחות במדיה נקבובית באמצעות הדמיית תהודה פרמגנטית אלקטרונית (EPR).

A method is demonstrated to monitor macroscopic translational diffusion using electron paramagnetic resonance (EPR) imaging. A host-guest system with ...

המטרה הכוללת של פרוצדורה זו היא לנטר את הדיפוזיה של מולקולות אורח במארחים נקבוביים. שיטה זו יכולה לסייע במתן מענה לשאלות מפתח בכימיה פיזיקלית, כגון פענוח של דיפוזיה בזמנים ובאורכים שונים בו-זמנית. היתרון המרכזי של טכניקה זו הוא שהיא לוכדת את תהליך הדיפוזיה במלואו, ותנאי השפה הראשוניים הנוספים נקבעים באופן ניסויי.כדי להתחיל בפרוצדורה זו, מלאו צלחת פטרי בקוטר 10 centimeters באתנול עד לגובה של 5 millimeters. הניחו אירוג'ל (aero gel) בתוך צלחת הפטרי, וחתכו חתיכה גלילית באורך של 5 millimeters עד 1 centimeter. לאחר מכן, חתכו חתיכה של שרוול בידוד מתכווץ בחום (heat shrink tubing) שהיא ארוכה בכ-1 centimeter מהחתיכה הגלילית של האירוג'ל.באמצעות חותך צינורות זכוכית, שברו צינור דגימה מזכוכית בעובי פנימי של 2 mm לשני קטעים באורך 4 cm כל אחד. הכניסו את אחד מקטעי צינור הדגימה לעומק של 5 mm לאחד מקצוות צינור הבידוד המכווץ בחום. לאחר מכן, השתמשו באקדח חום כדי לחמם בזהירות את קצה צינור הבידוד המכווץ, מבלי לכווץ את שאר הצינור.כעת טבלו את מבחנת הדגימה ואת שרוול הבידוד התרמי בתוך פטריית השקיפות המכילה את האירוג'ל (aero gel). דחפו בזהירות את פיסת האירוג'ל הגלילית לתוך הקצה הפתוח של שרוול הבידוד התרמי. אם תנסו להחזיק את האירוג'ל באצבעותיכם או אם תפעילו לחץ בעודו רטוב בין שרוול הבידוד לדופן פטריית השקיפות,

in-situ-monitoring-diffusion-guest-molecules-porous-media-using

Research

JoVE Journal

Chemistry

כימיה

פרוטוקול זה מתאר שיטה הדמיה תלת ממדי מיקרון בקנה מידה של ריכוז החמצן בסביבה המיידית של תאים חיים במיקרוסקופ על ידי ספין האלקטרון תהודה.

אלקטרונים ספין תהודה מיקרו הדמיה המינים Live עבור מיפוי חמצן

שיטות bioimaging להערכת biodistribution התא של חלקיקים המתאימים ניטור טיפולית אבחון של תרכובות nanoformulated. השיטות שתוארו לעיל הם רגיש וספציפי כאשר העריכו ידי coregistration היסטולוגית. מתודולוגיות לספק מסלול translational מ מכרסם ליישומים האדם.

Bioimaging רשום של ננו לניטור האבחון והטיפול

מאמר זה מציג את המתודולוגיה מקורית המבוססת על actuation מרחוק של חלקיקים מגנטיים זורעים בbiofilm חיידקים וההתפתחות של פינצטה המגנטית ייעודית למדידה באתרו את התכונות מכאניות המקומיות של החומר החי המורכב שנבנה על ידי מיקרו אורגניזמים בממשקים.

הפעלה של שלט מגנטי של בדיקות מיקרומטר<em&gt; באתר</em&gt; 3D מיפוי של תכונות פיסיקליות biofilm חיידקים

תהודה מגנטית אלקטרונית חדשה (EPR) שיטה, מהירה סריקה EPR (RS-EPR), מודגם הדמיה מרחבית רפאים 2D אשר עדיפה על גל מתמשך המסורתית (CW) טכניקה ופותח מקומות חדשים בתחום ההדמיה vivo. תוצאות הם הפגינו ב 250 MHz, אבל הטכניקה ישימה בתדירות כלשהי.

ראפיד סריקת אלקטרונים פאראמגנטיים תהודה פותחת אפיקים חדשים עבור פרמטרים חשובים מבחינת פיזיולוגית ההדמיה<em&gt; In vivo</em

אנו מתארים הליך איתור אלמנטים כימיים נוכח באתרו בתוך התאים של האדם, כמו גם שלהם כימות במבחנה . השיטה הוא מתאים היטב לכל סוג התא, שימושי במיוחד עבור בדיקות כימיות כמותית של תאים בודדים בעקבות במבחנה חשיפה חלקיקי תחמוצת מתכת.

בחיי עיר זיהוי, כימות תא בודד של תחמוצת מתכת חלקיקים באמצעות ניתוח Microprobe גרעיני

נמוך-שדה (L-band, 1.2 GHz) אלקטרון פאראמגנטיים תהודה באמצעות הגששים nitroxyl ו- trityl מסיס הוא הפגין עבור הערכה של פרמטרים חשובים מבחינה פיזיולוגית ב microenvironment הגידול במודלים של העכבר של סרטן השד.

אין ויוו הערכת EPR pH, pO2, מצב חמצון-חיזור, ואת ריכוזים של פוספט גלוטתיון ב Microenvironment הגידול

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לתיאור חקירות באתרו לשעבר וב -באתרו של המרות מבניים במשקפיים מתכתי. אנחנו מועסקים שיטות אנליטיות מבוסס על הגרעין אשר לבדוק אינטראקציות hyperfine. נדגים את הישימות של מסות מוסבאואר, פיזור קדימה הגרעין של קרינה סינכרוטרון במהלך הניסויים מונחה-חום.

שיטות של באתרו לשעבר בחיי עיר חקירות של המרות מבניים: המקרה של התגבשות של משקפיים מתכתי

ספקטרוסקופיית פאראמגנטיים תהודה (EPR) היא שיטה ברורה וחד משמעית למדוד בחינם רדיקלים. השימוש של הגששים ספין סלקטיבי מאפשר זיהוי של רדיקלים חופשיים בתאים הסלולר שונה. אנו מציגים שיטה מעשית ויעילה, לאסוף דגימות ביולוגיות המסייעים בטיפול, אחסון של העברת דגימות EPR מעבדתיים.

השימוש אלקטרון תהודה פאראמגנטיים בדגימות ביולוגיות-טמפרטורת הסביבה ו- 77 K

השימוש בספקטרוסקופיית FTIR לחקירת מאפייני פני השטח של מוצקים פוליגבישיים מתואר. הכנת כדורי לדוגמה, הפעלת הליכים, אפיון עם מולקולות בדיקה ולימודי מודל של שיתוף2 ספיחה הם דנו.

באתרו FTIR ספקטרוסקופיית ככלי לחקירת גז/אינטראקציה מוצקה: שיתוף משופר מים2 Adsorption ב uio-66 מתכת-אורגני המסגרת

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לביצוע בניסויים תגובת גז תא סגור situ TEM תוך פירוט מספר שיטות הכנה מדגם נפוץ.

ביצוע באתרו תגובות גז תא סגור במיקרוסקופ אלקטרונים ההולכה

מפות חמצן תלת-ממדיות כמותיות של גידולי עכברים צולמו באופן לא פולשני באמצעות תהודה פרמגנטית של אלקטרון דופק. אולטרסאונד B-mode ו-Power Doppler שימשו לאנטומיה ולמבנה כלי הדם. תמונות משתי השיטות הונחו על גבי ניתוח גידול רב-פרמטרי.

הערכת היפוקסיה של גידול: הדמיית חמצן תלת מימדית in vivo באמצעות תהודה פרמגנטית אלקטרונית 

למדו ניטור דיפוזיה של מולקולות אורחות בתווך נקבובי באמצעות הדמית תהודה מגנטית אלקטרונית. שיטה זו מאפשרת ניתוח כמותי של מקדמי דיפוזיה במדעי הכימיה הפיזיקלית.

ניטור באתרו של דיפוזיה של מולקולות צימרים נקבוביות מדיה באמצעות הדמית תהודה מגנטית אלקטרונית

גלה סרטונים נוספים