Name: מיזוג קיטוב ריכוז יון בין חופפי Ion Exchange ממברנות כדי לחסום את ההתפשטות של אזור הקיטוב (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-02-23T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 6 s
Description: למדו כיצד לרכז ביוסוכנים באמצעות מיזוג קיטוב ריכוז יון בין שתי ממברנות חילוף יון זהות. שיטה זו מאפשרת גילוי מולקולות ביולוגיות בנוכחות נמוכה מתחת לסף זיהוי החיישן.

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

עבודה זו נתמכה על ידי הקרן הפנימית של המכון הקוריאני למדע וטכנולוגיה (2E26180) ועל ידי תוכנית פלטפורמת המכשור הביו-רפואי של הדור הבא, במימון קרן המחקר הלאומית של קוריאה (NRF-2015M3A9E202888).

ייצור 1. של חילוף קטיונים ממברנה משולב שבב microfluidic <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנת אדוני סיליקון <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עיצוב שני סוגים של אדוני סיליקון: אחד עבור דפוסי שרף קטיוני והשני לבניית microchannel עם polydimethylsiloxane (PDMS). הערה: גיאומטרית הפרט שתפורט בשלבי 1.3.1 ו 1.4.1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפברק מאסטרי סיליקון באמצעות אחת photolithography הקונבנציונלית או יון תגובתי עמוק תחריט 27. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Silanize המאסטרים סיליקון micropatterned עם trichlorosilane (~ 30 μL) בצנצנת ואקום למשך 30 דקות. זהירות: trichlorosilane הוא נוזל pyrophoric כי הוא דליק ויש לו רעילות חריפה (שאיפה, בליעה דרך הפה). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנת תבניות PDMS <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים בסיס אלסטומר סיליקון עם סוכן ריפוי בכל 10: יחס 1 ומניחים את הכוס עם PDMS דפוקה זה(30-40 מ&quot;ל עבור שכפול microstructures על פרוסות סיליקון 4-סיליקון) בצנצנת ואקום במשך 30 דקות כדי להסיר בועות. הערה: בסיס סיליקון מכיל oligomers siloxane סיום עם קבוצות ויניל זרז פלטינה מבוססת. סוכן הריפוי מכיל crosslinking oligomers שיש שלושה קשרי סיליקון-הידריד 28. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יוצקים את PDMS דפוקה על אדונים סיליקון, להסיר את הבועות באמצעות מפוח, ולרפא את PDMS על 80 מעלות צלזיוס למשך 2 שעות בתנור הסעה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנתק את PDMS נרפא מן המאסטרים סיליקון כמו שצריך לעצב את PDMS עם סכין (צורות בריבוע, כפי שמוצג-ב איור 2 א, ד). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דפוסי הקרומים קטיוני <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותך חצי עובש PDMS בניצב לשני microchannels המקביל מחוררים בקצות ערוצי PDMS עם ביופסית 2.0 מ&quot;מ. הערה: עובש PDMS עבור patterning הממברנה קטיון סלקטיבית יש שתי בנותallel microchannels (רוחב: 100 מיקרומטר; גובה: 50 מיקרומטר; המרחק interchannel: 100 מיקרומטר; איור 1 א). הצורה המקורית של העובש שניתן לדמיין ידי שיקוף העובש הפרוס לאורך קו החיתוך. microchannels בצורת L המומלצים על חבטות שני החורים ללא חפיפה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נקה שקופית זכוכית עובש PDMS עם קלטת מפוח ולשים את התבנית על גבי שקופיות הזכוכית כדי ליצור קובץ מצורף הפיך ביניהם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> על פי טכניקת דפוסי microflow 29, שחרור ~ 10 μL של שרף קטיוני בסוף הפתוח של הערוץ היה פרוס בשלב 1.3.1 (איור 1b). מניח את ראש המזרק על חורי האגרוף ולמשוך את הבוכנה (חיצים שחורים באיור 1b); לחץ שלילי עדין ימשוך שרף קטיוני, ואת השרף ימלא את שני ערוצים. הערה: מומלץ כי גובה של microchannel בשיעור העולה על 1581; מ &#39;, בגלל הצמיגות הגבוהה של השרף דורשת בלחץ גבוה כדי למלא את הערוצים. מצד השני, עדיף כי הגובה אינו עולה על 100 מיקרומטר, כי הממברנה סלקטיבית היון בדוגמת תהפוך עבה יותר 1 מיקרומטר; כזה קרום עבה עשוי ליצור פער בין הממברנה ואת PDMS ערוץ 13. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנתק את תבנית PDMS בלי לגעת השרף בדוגמת במקום להחליק זכוכית על הדוד ב 95 מעלות צלזיוס למשך 5 דקות להתאדות ממס השרף. הערה: עובי הקרום בדוגמת הוא בדרך כלל פחות מ &lt;1 מיקרומטר. העובש הוא מנותק בעדינות על ידי להתלות את התבנית לצד הפתוח (הקו המקווקו חץ באיור 1b). עדיף לנתק את התבנית פחות מ 1 דקות לאחר מילוי השרף. אם העובש מנותק כמה דקות מאוחר יותר, ממברנות עבות יכולות להיות מושגות, אבל הם יצטרכו צורה קעורה בשל השפעת הנימים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קלף את המיותרתחלק הממברנה בדוגמת עם סכין גילוח, מה שהופך שני דפוסי קו פרודים (איור 1 ג &#39;). הערה: חומר קטיוני משמש כאן יש perfluorinated קבוצות, כלומר התבנית לא מלוכד בחריפות את הכוס. לכן, השיטה blading פשוט יכול להסיר את החלק מיותר בקלות של הממברנה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אינטגרציה של microchannel ואת המצע בדוגמת-קרום <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פאנץ שני חורים בקצות microchannels ועוד שני חורים שבהם דפוסי קרום ימוקם לאחר מליטה את ערוץ PDMS למצע בדוגמת קרום מפוברק בשלב 1.3. הערה: microchannel PDMS יש ערוץ אחד (רוחב: 50-100 מיקרומטר; גובה: 10 מיקרומטר), אך הוא קשור הקצים (1D האיור) הערוץ השכן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> איגרות החוב microchannel PDMS למצע בדוגמת קרום מיד לאחר הטיפול פלזמה חמצן במשך 40 שניות ב -100 W ו- 50 mTorr. הערה: מניח את הקרום בדוגמת בניצב על באמצע microchannel. </li></ol></li></ol> 2. ICP Preconcentration <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנה הניסוי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכינו פתרונות הבדיקה השונות, כולל 1-100 KCl מ&quot;מ, 1 מ&quot;מ NaCl (pH ~ 7), תערובת של 1 מ&quot;מ NaCl ו -0.2 מ&quot;מ HCl (pH ~ 3.7), תערובת של 1 מ&quot;מ NaCl ו -0.2 מ&quot;מ NaOH (pH ~ 10.3), ואת פוספט שנאגר מלוחים 1x. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוספת צבע פלואורסצנטי טעון שלילי (~ 1.55 מיקרומטר) כדי פתרונות הבדיקה. הערה: הריכוז של הצבע הוסיף צריכה להיות נמוכה בהרבה מזה של יוני מלח (&lt;10 מיקרומטר) כך הצבעים הטעונים לא לתרום 30 זרם חשמלי, 31. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טען את הפתרון המדגם במאגר אחד של הערוץ להפעיל לחץ שלילי למאגר האחר כדי למלא את הערוץ עם הפתרון. חיבור שני המאגרים hydrodynamically ידי releasing טיפה גדול כדי לחסל את הפרש לחצים לאורך ערוץ (איור 2 א). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מלאו את שני מאגרי מים, אשר מחוברים דפוסי קטיוני, עם תמיסות בופר (1 M KCl או 1 M NaCl) באמצעות מזרק או pipet כדי לפצות על ההשפעה ICP במאגרים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח את החוטים על מאגרי המים, על פני שני הקרומים בדוגמת (האנודה על המאגר ואת קתודת השמאל מימין), ולחבר אותם עם יחידת מדידת מקור (איור 2 א). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ויזואליזציה של התופעה ICP ו ICP preconcentration <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טען את מכשיר ICP על מיקרוסקופ epifluorescence הפוך. החלת מתח (0.5100 V) ולמדוד את התגובה הנוכחית עם יחידת מדידת מקור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צלמו תמונות ניאון עם המצלמה במכשיר תשלום מצמידים ולנתח את עוצמת פלורסנט באמצעות תוכנת הדמיה 32. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Probstein, R. F. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aProbstein%2C+RF+%22Physicochemical+Hydrodynamics%3A+An+Introduction%22">Physicochemical Hydrodynamics: An Introduction</a>. , Wiley-Interscience. New York. (2003).</li>
<li>Strathmann, H. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aStrathmann%2C+H+%22Ion-Exchange+Membrane+Separation+Processes%22">Ion-Exchange Membrane Separation Processes</a>. , Elsevier. Amsterdam. (2004).</li>
<li>Dydek, E. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Overlimiting+Current+in+a+Microchannel%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Overlimiting Current in a Microchannel.</a> Phys. Rev. Lett. 107 (11), 118301(2011).</li>
<li>Kwak, R., Pham, V. S., Lim, K. M., Han, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shear+flow+of+an+electrically+charged+fluid+by+ion+concentration+polarization%3A+scaling+laws+for+electroconvective+vortices%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Shear flow of an electrically charged fluid by ion concentration polarization: scaling laws for electroconvective vortices.</a> Phys. Rev. Lett. 110 (11), 114501(2013).</li>
<li>Rubinstein, I., Zaltzman, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electro-osmotically+induced+convection+at+a+permselective+membrane%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+E%22%5BJournal%5D)">Electro-osmotically induced convection at a permselective membrane.</a> Phys. Rev. E. 62 (2), 2238-2251 (2000).</li>
<li>Kwak, R., Kim, S., Han, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Continuous-flow+biomolecule+and+cell+concentrator+by+ion+concentration+polarization%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Continuous-flow biomolecule and cell concentrator by ion concentration polarization.</a> Anal. Chem. 83 (19), 7348-7355 (2011).</li>
<li>Jeon, H., Lee, H., Kang, K. H., Lim, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ion+concentration+polarization-based+continuous+separation+device+using+electrical+repulsion+in+the+depletion+region%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.Rep%22%5BJournal%5D)">Ion concentration polarization-based continuous separation device using electrical repulsion in the depletion region.</a> Sci.Rep. 3, 3483(2013).</li>
<li>Kim, S. J., Ko, S. H., Kang, K. H., Han, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+seawater+desalination+by+ion+concentration+polarization%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Nanotechnol%22%5BJournal%5D)">Direct seawater desalination by ion concentration polarization.</a> Nat. Nanotechnol. 5 (4), 297-301 (2010).</li>
<li>MacDonald, B. D., Gong, M. M., Zhang, P., Sinton, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Out-of-plane+ion+concentration+polarizationfor+scalable+water+desalination%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Out-of-plane ion concentration polarizationfor scalable water desalination.</a> Lab Chip. 14 (4), 681-685 (2014).</li>
<li>Schoch, R. B., Han, J. Y., Renaud, P. <a target="_blank" href="https://infoscience.epfl.ch/record/112120/files/Schoch_RMP_2008_review.pdf">Transport phenomena in nanofluidics.</a> Rev.Mod. Phys. 80 (3), 839-883 (2008).</li>
<li>Kim, S. J., Song, Y. A., Han, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanofluidic+concentration+devices+for+biomolecules+utilizing+ion+concentration+polarization%3A+theory%2C+fabrication%2C+and+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Soc.+Rev%22%5BJournal%5D)">Nanofluidic concentration devices for biomolecules utilizing ion concentration polarization: theory, fabrication, and applications.</a> Chem. Soc. Rev. 39 (3), 912-922 (2010).</li>
<li>Mai, J. Y., Miller, H., Hatch, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatiotemporal+mapping+of+concentration+polarization+Induced+pH+changes+at+nanoconstrictions%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Spatiotemporal mapping of concentration polarization Induced pH changes at nanoconstrictions.</a> ACS Nano. 6 (11), 10206-10215 (2012).</li>
<li>Kim, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tunable+ionic+transport+for+a+triangular+nanochannel+in+a+polymeric+nanofludic+system%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Tunable ionic transport for a triangular nanochannel in a polymeric nanofludic system.</a> ACS Nano. 7 (1), 740-747 (2013).</li>
<li>Mangano Syed, A., Mao, L., Han J, P., Song, Y. -A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Creating+sub-50+nm+nanofluidic+junctions+in+a+PDMS+microchip+via+self-assembly+process+of+colloidal+silica+beads+for+electrokinetic+concentration+of+biomolecules%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Creating sub-50 nm nanofluidic junctions in a PDMS microchip via self-assembly process of colloidal silica beads for electrokinetic concentration of biomolecules.</a> Lab Chip. 14, 4455-4460 (2014).</li>
<li>Wang, Y. C., Stevens, A. L., Han, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Million-fold+preconcentration+of+proteins+and+peptides+by+nanofluidic+filter%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Million-fold preconcentration of proteins and peptides by nanofluidic filter.</a> Anal. Chem. 77 (14), 4293-4299 (2005).</li>
<li>Lee, J. H., Cosgrove, B. D., Lauffenburger, D. A., Han, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfludic+concentration-enhanced+cellular+kinase+activity+assay%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Microfludic concentration-enhanced cellular kinase activity assay.</a> J. Am. Chem. Soc. 131 (30), 10340-10341 (2009).</li>
<li>Cheow, L. F., Han, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Continuous+signal+enhancement+for+sensitive+aptamer+affinity+probe+electrophoresis+assay+using+electrokinetic+concentration%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Continuous signal enhancement for sensitive aptamer affinity probe electrophoresis assay using electrokinetic concentration.</a> Anal. Chem. 83 (18), 7086-7093 (2011).</li>
<li>Ko, S. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanofluidic+preconcentration+device+in+a+straight+microchannel+using+ion+concentration+polarization%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Nanofluidic preconcentration device in a straight microchannel using ion concentration polarization.</a> Lab Chip. 12 (21), 4472-4482 (2012).</li>
<li>Gong, M. M., Nosrati, R., Gabriel, M. C. S., Zini, M., Sinton, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+DNA+analysis+with+paper-based+ion+concentration+polarization%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Direct DNA analysis with paper-based ion concentration polarization.</a> J. Am. Chem. Soc. 137 (43), 13913-13919 (2015).</li>
<li>Hong, S., Kwak, R., Kim, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Paper-based+flow+fractionation+system+applicable+to+preconcentration+and+field-flow+separation%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Paper-based flow fractionation system applicable to preconcentration and field-flow separation.</a> Anal. Chem. 88 (3), 1682-1687 (2016).</li>
<li>Han, S. I., Hwang, K. S., Kwak, R., Lee, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+paper-based+biomolecule+preconcentrator+based+on+ion+concentration+polarization%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Microfluidic paper-based biomolecule preconcentrator based on ion concentration polarization.</a> Lab Chip. 16, 2219-2227 (2016).</li>
<li>Zangle, T. A., Mani, A., Santiago, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Theory+and+experiments+of+concentration+polarization+and+ion+focusing+at+microchannel+and+nanochannel+interfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Soc.+Rev%22%5BJournal%5D)">Theory and experiments of concentration polarization and ion focusing at microchannel and nanochannel interfaces.</a> Chem. Soc. Rev. 39 (3), 1014-1035 (2010).</li>
<li>Mani, A., Bazant, M. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deionization+shocks+in+microstructures%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+E%22%5BJournal%5D)">Deionization shocks in microstructures.</a> Phys. Rev. E. 84, 061504(2011).</li>
<li>Slouka, Z., Senapati, S., Chang, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+systems+with+ion-selective+membranes%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Microfluidic systems with ion-selective membranes.</a> Annu. Rev.Anal. Chem. 7, 317-335 (2014).</li>
<li>Kirby, B. J., Hasselbrink, E. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zeta+potential+of+microfluidic+substrates%3A+1.+Theory%2C+experimental+techniques%2C+and+effects+on+separations%5BTitle%5D)+AND+%22Electrophoresis%22%5BJournal%5D)">Zeta potential of microfluidic substrates: 1. Theory, experimental techniques, and effects on separations.</a> Electrophoresis. 25 (2), 187-202 (2004).</li>
<li>Kwak, R., Kang, J. Y., Kim, T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatiotemporally+defining+biomolecule+preconcentration+by+merging+ion+concentration+polarization%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Spatiotemporally defining biomolecule preconcentration by merging ion concentration polarization.</a> Anal. Chem. 88 (1), 988-996 (2016).</li>
<li>Duffy, D. C., McDonald, J. C., Schueller, O. J. A., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+prototyping+of+microfluidic+systems+in+poly%28dimethylsiloxane%29%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Rapid prototyping of microfluidic systems in poly(dimethylsiloxane).</a> Anal. Chem. 70 (23), 4974-4984 (1998).</li>
<li>Campbell, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ed076p537">Replication and compression of surface structures with polydimethylsiloxane elastomer.</a> J. Chem. Educ. 76 (4), 537-541 (1999).</li>
<li>Lee, J. H., Song, Y. A., Han, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiplexed+proteomic+sample+preconcentration+device+using+surface-patterned+ion-selective+membrane%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Multiplexed proteomic sample preconcentration device using surface-patterned ion-selective membrane.</a> Lab Chip. 8 (4), 596-601 (2008).</li>
<li>Kwak, R., Guan, G., Peng, W. K., Han, J. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0011916412003888">Microscale electrodialysis: concentration profiling and vortex visualization.</a> Desalination. 308, 138-146 (2013).</li>
<li>Chambers, R. D., Santiago, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+and+quantification+of+isotachophoresis+zones+using+nonfocusing+fluorescent+tracers%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Imaging and quantification of isotachophoresis zones using nonfocusing fluorescent tracers.</a> Anal. Chem. 81, 3022-3028 (2009).</li>
<li>Rasband, W. S. ImageJ. U.S. National Institutes of Health. , Bethesda, Maryland, USA. Available from:
 <a target="_blank" href="http://imagej.nih.gov/ij">http://imagej.nih.gov/ij</a> (2016).</li>
<li>Minerick, A. R., Ostafin, A. E., Chang, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrokinetic+transport+of+red+blood+cells+in+microcapillaries%5BTitle%5D)+AND+%22Electrophoresis%22%5BJournal%5D)">Electrokinetic transport of red blood cells in microcapillaries.</a> Electrophoresis. 23 (14), 2165-2173 (2002).</li>
<li>Phan, D. -T., Shaegh, S. A. M., Yang, C., Nguyen, N. -T. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S092540051530304X">Sample concentration in a microfluidic paper-based analytical device using ion concentration polarization.</a> Sens. Actuators B. 222, 735-740 (2016).</li>
<li>Rubinstein, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+observation+of+a+nonequilibrium+electro-osmotic+instability%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Direct observation of a nonequilibrium electro-osmotic instability.</a> Phys. Rev. Lett. 101, 236101(2008).</li>
<li>Ouyang, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+platform+for+assessment+of+therapeutic+proteins+using+molecular+charge+modulation+enhanced+electrokinetic+concentration+assays%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Microfluidic platform for assessment of therapeutic proteins using molecular charge modulation enhanced electrokinetic concentration assays.</a> Anal. Chem. 88, 9669-9677 (2016).</li>
<li>Cheow, L. F., Sarkar, A., Kolitz, S., Lauffenburger, D., Han, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detecting+kinase+activities+from+single+cell+lysate+using+concentration-enhanced+mobility+shift+assay%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Detecting kinase activities from single cell lysate using concentration-enhanced mobility shift assay.</a> Anal. Chem. 86, 7455-7462 (2014).</li>
<li>Chen, C. -H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancing+protease+activity+assay+in+droplet-based+microfluidics+using+a+biomolecule+concentrator%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Enhancing protease activity assay in droplet-based microfluidics using a biomolecule concentrator.</a> J. Am. Chem. Soc. 133, 10368-10371 (2011).</li>
<li>Kwak, R., Pham, V. S., Kim, B., Lan, C., Han, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+salt+removal+by+unipolar+ion+conduction+in+ion+concentration+polarization+desalination%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.+Rep%22%5BJournal%5D)">Enhanced salt removal by unipolar ion conduction in ion concentration polarization desalination.</a> Sci. Rep. 6, 25349(2016).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

תארנו פרוטוקול הייצור ואת הביצועים של preconcentrator המוגדר spatiotemporally במגוון של המתח המיושם (0.5-100 V), כוח יוני (1-100 מ&quot;מ), ו- pH (3.7-10.3), השגתי 10,000 פי preconcentration של צבעים וחלבון בתוך 10 דקות. כמו כמו התקני ICP קודמים, לתפקוד preconcentration הופך להיות טוב יותר במתח גבוה יותר ובמחיר הכח יוני נמוך. אחת פרמטר נוסף אנחנו יכולים לשקול כאן הוא המרחק בין שני קרומים קטיוני. אם נגדיל את מרחק הקרום-יתר, השדה החשמלי פוחת באותם מתח המיושם, וכתוצאה מכך הירידה של מ...

יון קיטוב ריכוז (ICP) מתייחס תופעה המתרחשת במהלך עשרת יוני דלדול יונים על קרום permselective, ותוצאה היא ירידה פוטנציאלית נוספת עם מילויים לריכוז יוני 1, 2. מפל ריכוזים זה הוא ליניארי, והוא הופך להיות תלול יותר כמו מתח גבוה מוחל (משטר ohmic) עד לריכוז יוני על הממברנה שואף לאפס (משטר להגביל). בתנאי דיפוזיה מוגבלת זו, שיפוע (ושטף יון המקביל) כבר ידוע להיות מוגדל / רווי 1. מעבר הבנה מקובלת זה, כאשר המתח (או נוכחי) הוא גדל עוד יותר, זרם overlimiting הוא ציין, עם אזורי דלדול שטוחים והדרגות ריכוז חדות מאוד בגבול האזור 1, 3. האזור השטוח יש ריכוז יון נמוך מאוד, אבל הולכת שטח, אלקטרו-osmoti<html> זרימת ג (EOF), ו / או חוסר יציבות האוסמוטי-אלקטרו לקדם שטף יוני להשרות 3 overlimiting הנוכחי, 4, 5. מעניין לציין, כי אזור דלדול השטוח משמש כמחסום אלקטרוסטטי, אשר מסנן 6, 7, 8, 9 ו / או preconcentrates מטרות 10, 11. מאז יש כמות מספקת של יונים להקרין את האשמות השטח של חלקיקים טעונים (עבור electroneutrality סיפוק), החלקיקים לא יכולים לעבור דרך אזור דלדול זה ולכן בשורה ליד גבולה. אפקט ICP הקוי זוהי תופעה גנרית בסוגים שונים של ממברנות 10, 11, 12, 13,&gt; 14 ו גיאומטריות 6, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21; זו הסיבה מדוע חוקרים הצליחו לפתח סוגים שונים של סינון 6, 7, 8, 9 ו preconcentration 10, 11 מכשירים באמצעות קווי ICP. גם עם גמישות וחוסנם גבוהים כאלה, זה עדיין אתגר מעשי להבהיר את תנאי הפעלה עבור מכשירי ICP הקויים. המשטר קוי של ICP במהירות מסיר קטיונים דרך קרום קטיוני, הגורמת עקירה של אניונים נע לכיוון האנודה. כמכך, אזור הדלדול השטוח מתפשט במהירות, אשר מזכירה התפשטות הלם 22. מאני et al. קרא לזה דינמי deionization (או דלדול) לזעזע 23. כדי preconcentrate מטרות בעמדת חישה מיועדת, למנוע את ההתפשטות של אזור דלדול יון יש צורך, למשל, על ידי החלת EOF או זרימת לחץ מונע נגד הרחבת אזור 24. Zangle et al. 22 הבהיר קריטריוני התפשטות ICP במודל חד ממדי, וזה מאוד תלוי ניידות electrophoretic 17, כוח יוני 18, pH 25, וכן הלאה. זה מצביע על כך תנאי הפעלה תקינים ישתנו בהתאם לתנאי המדגם. כאן, אנו מציגים תכנון מפורט ופרוטוקולים ניסיוניים עבור פלטפורמת ICP רומן preconcentrates מטרות בתוך spatiotempדרך הפה מוגדר עמדה 26. הרחבת אזור דלדול היון חסומה על ידי אזור עשרת יון, עוזבת תקע preconcentration נייח לעבר עמדה שהוקצתה, ללא תלות בזמן ההפעלה, מתח מיושם, כוח יוני, ו- pH. פרוטוקול וידאו מפורט זה נועד להראות את השיטה הפשוטה לשלב ממברנות קטיוני לתוך מכשירי microfluidic וכדי להדגים את ביצועי preconcentration של פלטפורמת ICP החדשה בהשוואה לזו המקובלת.

<table><tbody><tr><td>ערכת אלסטומר סיליקון Sylgard 184</td><td>Dow Corning</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Trichlorosilane</td><td>Sigma Aldrich</td><td>175552</td><td></td></tr><tr><td>שרף Nafion perfluorinated רעיל במיוחד, 20</td>% <td>משקל סיגמא אולדריץ'</td><td>527122</td><td></td></tr><tr><td>נתרן כלורי</td><td>סיגמא אולדריץ'</td><td>71394</td><td></td></tr><tr><td>אשלגן כלורי</td><td>סיגמא אולדריץ'</td><td>60121</td><td></td></tr><tr><td>Alexa Fluor 488 חומצה קרבוקסילית, אסתר succinimidyl</td><td>Invitrogen</td><td>A20000</td><td></td></tr><tr><td>אלבומין מצומד איזותיוציאנט</td><td>Sigma Aldrich</td><td>A9771</td><td></td></tr> מלח <tr><td>מאגר פוספט, 1x</td><td>Wengene</td><td>LB004-02</td><td></td></tr><tr><td>Tween 20</td><td>Sigma Aldrich</td><td>P1379</td><td></td></tr><tr><td>מיקרוסקופ אפיפלואורסצנטי</td><td>Olympus</td><td>IX-71</td><td></td></tr><tr><td>טעון מצמד מצלמת מכשיר</td><td>Hamamtsu Co.</td>יחידת מדידת <td>מקור ImageEM X2</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Keithley Instruments</td><td>2635A</td><td></td></tr><tr><td>Covance-MP</td><td>Femto Science</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

מיזוג קיטוב ריכוז יון בין חופפי ion exchange ממברנות כדי לחסום את ההתפשטות של אזור הקיטוב

Merging Ion Concentration Polarization between Juxtaposed Ion Exchange Membranes to Block the Propagation of the Polarization Zone

קיטוב ריכוז היון (ICP) תופעה באחת מהשיטות השכיחות ביותר preconcentrate דגימות ביולוגיות נמוך שפע. ICP משרה באזור פולשנית עבור ביומולקולות טעונים (כלומר, אזור דלדול יון), ומטרות ניתן preconcentrated על הגבול באזור זה. למרות הופעות preconcentration גבוהות עם ICP, קשה למצוא את תנאי ההפעלה של אזורי דלדול יון הלא ומתפשט. כדי להתגבר על חלון הפעלה הצר הזה, פתחנו לאחרונה פלטפורמה חדשה preconcentration קבוע spatiotemporally. בניגוד שקדם שיטות שרק להשתמש דלדול יון, פלטפורמה זו משתמשת גם הקוטביות ההפוכה של ICP (כלומר, העשרה יון) כדי לעצור את ההתפשטות של אזור דלדול יון. על ידי עימות עם אזור העשרה עם אזור הדלדול, שני האזורים למזג יחד ולעצור. במאמר זה, אנו מתארים פרוטוקול הניסוי מפורט לבנות ICP spatiotemporally הגדיר זאת platfORM ולאפיין את דינמיקת preconcentration של הפלטפורמה החדשה על ידי ההשוואה לאלו של המכשיר הקונבנציונלי. פרופילי ריכוז יון איכותיים ותגובות בזמן הנוכחי בהצלחה ללכוד את הדינמיקה השונה בין ICP הממוזגת ואת ICP העצמאי. בניגוד לזו המקובלת שיכול לתקן את מיקום preconcentration רק ב ~ 5 V, הפלטפורמה החדשה יכולה לייצר תוסף מרוכז-יעד במיקום מסוים בטווחים הרחבים של תנאי הפעלה: מתח (0.5-100 V), כוח יוני (1-100 מ&quot;מ), ו- pH (3.7-10.3).

שלבי ייצור סכמטי של preconcentrator microfluidic משולב-קרום מוצגים באיור 1. תיאור מפורט של הייצור ניתן בפרוטוקול. העיצובים ותמונות התקן של preconcentrator מוגדר spatiotemporally 26 הם בניגוד לאלה של קונבנציונאלי preconcentrator 11 (איור 2). תופעת ICP ב preconcentrator המוגדר spatiotemporally נחקרה מבחינת תגובות נוכחי מתח בזמן ופרופילים עוצמים פלורסנט (איור 3-4...

הפרוטוקול עבור קיטוב ריכוז יון רומן (ICP) פלטפורמה שיכולה לעצור את ההתפשטות של אזור ICP, ללא תלות בתנאי ההפעלה מתוארת. יכולת הייחודית זו של הפלטפורמה נמצאת בשימוש של התמזגות דלדול יון והעשרה, שהן שני קטבים של תופעת ICP.

מיזוג קיטוב ריכוז יון בין חופפי Ion Exchange ממברנות כדי לחסום את ההתפשטות של אזור הקיטוב

The ion concentration polarization (ICP) phenomenon is one of the most prevailing methods to preconcentrate low-abundance biological samples. The ICP ...

המטרה הכוללת של ניסוי זה היא לבצע ריכוז מוקדם של סוכנים ביולוגיים על ידי כליאת אזור קיטוב ריכוז היונים בין שתי ממברנות חליפין יונים זהות. שיטה זו יכולה לסייע במתן מענה לשאלות מפתח בתחום, כגון כיצד לזהות במולקולות בשפע נמוך כאשר ריכוזן נמוך מגבול הגילוי של החיישן. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא היכולת לייצר אזור ICP וריכוז מוקדם של סוכנים ביולוגיים במיקום התנגשות ספציפי מאוד, ללא קשר לתנאי ההפעלה.כדי להתחיל בהליך זה, השתמש בפוטוליתוגרפיה קונבנציונלית או בחריטה עמוקה של יוני תגובה (deep reactive ion etching) כדי לייצר תבניות מאסטר מסיליקון עבור המיקרו-תעלה מהפולידימטילסילוקסן ותבניות לממברנה סלקטיבית לקטיונים. הנח את תבניות המאסטר מסיליקון בתוך דסיקטור ואקום עם כ-30 microliters של טריכלורוסילאן. סגור את הדסיקטור ובצע סליניזציה לתבניות המאסטר מסיליקון למשך 30 דקות.בשלב הבא, ערבבו יחד בסיס של אלסטומר סיליקון וחומר מעבדה (curing agent) ביחס של 10 ל-1 לפי משקל כדי לקבל PDMS שטרם נסמך. בצעו דגזינג (degas) לתערובת תחת ואקום למשך 30 דקות. לאחר מכן, שפכו את ה-PDMS שטרם נסמך ואשר שחרור הגזים שלו על גבי תבניות הסיליקון (silicon masters).הסיר בועות מה-PDMS באמצעות מפוח ידני ולאחר מכן השאר את תבניות ה-PDMS להשכחה בטמפרטורה של 80 degrees Celsius למשך שעתיים. הפרד את רכיבי ה-PDMS שהשכיחו מהתבניות המקוריות (silicon masters). השתמש בסכין כדי לעצב כל רכיב לצורת מלבן.בשלב הבא, חתכו שני קווים בתבנית של ממבנה הבחירה לקטיונים, מקצה התבנית אל המיקרו-תעלות שהוכנו מראש. השתמשו במנקב ביופסיה של שני מילימטרים כדי ליצור חור בקצה של כל תעלה בצורת L. נקו שקופית זכוכית על פני השטח של המכונה המיקרוסקופית בתבנית של ממבנה חילוף הקטיונים באמצעות סרט דבק אקרילי ומנשב אוויר.הניחו את הצד הנקי של התבנית על השקופית כדי לאטום את התבנית לשקופית באופן הפיך. הניחו 10 µL של שרף חליפין קטיוני על השקופית במגע עם קצות התעלים בצורת L. הניחו את קצה המזרק מעל חורי המיקרו-תעלות ומשכו בעדינות את הבוכנה כדי להחדיר את השרף לתוך התעלות.בתוך דקה ממילוי תעלות השרף, הסר בזהירות את התבנית מבלי לגעת בשרף בעל התבנית שעל השקופית. חמם את השקופית בטמפרטורה של 95 °C למשך חמש דקות כדי לאדות את הממס מהשרף. השתמש בלהב תער כדי להסיר מהשקופית חלקים מיותרים של שרף חילוף קטיונים, כדי ליצור ממברנות סלקטיביות לקטיונים בצורת L.בשלב הבא, השתמשו במנקב ביופסיה כדי ליצור מאגר של 2.0 מילימטר בכל קצה של המיקרו-תעלה המובנית ברכיב המיקרו-תעלה העשוי PDMS. לאחר מכן, נקבו שני חורים נוספים ב-PDMS התואמים לקצותיהן של הממברנות בצורת L. טפלו ברכיב המיקרו-תעלה של ה-PDMS ובמצע בעל תבנית הממברנות בפלזמה של חמצן למשך 40 שניות בהספק של 100 וואט ו-50. הניחו את הפנים המטופל של המצע על הפנים המטופל של מיקרו-התעלה של ה-PDMS, תוך הבטחה כי הממברנות הבחורות לקטיונים חוצות את המיקרו-תעלה ומיושרות עם החורים ב-PDMS.הפעילו לחץ עדין לפי הצורך כדי לאטום את רכיב ה-PDMS לתשתית ולהשלים את הרכבת המכשיר. כדי להתחיל בניסוי, השגו מספר תמיסות יוניות לבדיקה בריכוזים וערכי pH שונים. הכינו תמיסת בופר של potassium chloride או sodium chloride בריכוז של one molar.הוסיפו כמות קטנה של צבע פלואורסצנטי בעל מטען שלילי לכל תמיסת בדיקה, תוך הבטחה שריכוז הצבע נמוך מספיק כדי שתרומתו לזרם החשמלי בתמיסה תהיה זניחה. העמיסו את תמיסת הבדיקה הראשונה לאחד מהמאגרי של המיקרו-תעלה. משכו את התמיסה לתוך המיקרו-תעלה על ידי הפעלת לחץ שלילי עדין במאגר השני של המיקרו-תעלה.הניחו טיפה גדולה של תמיסת הבדיקה מעל שני מאגרי המיקרו-תעלות כדי לבטל כל מפל לחץ בתעלה. לאחר מכן, מלאו את מאגרי הממברנה הסלקטיבית לקטיונים בתמיסת בופר נבחרת כדי לפצות על אפקט ה-ICP. טענו את שבב ה-ICP על מיקרוסקופ אפי-פלואורסצנציה הפוך המצויד במצלמת CCD (מכשיר זוגי טעון).חברו אנודה למאגר הממברנה השמאלי וקתודה למאגר הממברנה הימני. חברו את האלקטרודות ליחידת מדידה והזנה (source measure unit). השתמשו ביחידת המדידה וההזנה כדי להפעיל מתח על ההתקן ולמדוד את תגובת הזרם.רכשו תמונות פלואורסצנטיות של השבב במהלך הפעלת המתח. לאחר הניסוי, נתחו את עוצמת הפלואורסצנציה באמצעות תוכנת הדימוי המתאימה. באמצעות שיטה זו, יוצר רכז מקדימה (preconcentrator) מיקרופלואידי ונבחנו תגובות זמן-מתח של זרם בפרופילי עוצמת פלואורסצנציה המתאימים לתמיסות בדיקה שונות.בדומה למרכיזי ריכוז קונבנציונליים בעלי ממבנה יחיד, נצפו שלושה משטרי מתח שונים. במהלך המשטרים האוהמיים והמגבילים, התפתח מדרג ריכוזים ליניארי בממברים הסלקטיביים לקטיונים והתמזג לאחר כשנייה אחת. בניגוד למרכיזי ריכוז בעלי ממבנה יחיד, במשטרי העל-מגבלה, אזורי ה-ICP התמזגו בפחות משנייה אחת, כאשר הלם דלדול היה ניתן לצפייה באמצעות הדמיה פלואורסצנטית.הירידה התואמת במוליכות באה לידי ביטוי בתגובת הזרם בזמן. לאחר מכן, הזרם חזר לרמתו המקורית. תופעה זו נצפתה במספר מתחים במשטר מעל הגבלה (over-limiting regime).ההשבה הנוכחית יוחסה להובלה מקשרת על ידי אזורי ICP ששולבו בין הממברנות הסלקטיביות לקטיונים, המבודדות את פעימות הריכוז הגבוה לאורך יישום המתח. השבה זו לא נצפתה במרכזים קונבנציונליים של ICP, שכן אזור הדלדול ופעימת הריכוז הגבוה מפיצים את עצמם בחופשיות לאורך המיקרו-ערוץ. בעוד שחוזק יוני, חומציות ובסיסיות מוגברים הפחיתו את העוצמה היחסית של פעימות הריכוז הגבוה במרכז הריכוז המוגדר מרחבית וזמנית, הפעימות עדיין נותרו מוגבלות.בדיקות נוספות לקראת הריכוז המקדים העידו כי ממברנות חילוף קטיונים רחבות יותר בערוץ צר יותר יכולות להקל על ריכוז מקדים של ICP בתנאים לא מיטביים אלו. לאחר השליטה בשיטה, ניתן לבצעה בתוך 30 דקות אם היא מבוצעת כראוי. לאחר פיתוחה, סללה טכניקה זו את הדרך עבור חוקרים בתחום האלקטרוקינטיקה לבחון יישומים במערכות מיקרופלואידיות.לאחר צפייה בסרטון זה, תהיו בעלי הבנה טובה לגבי האופן שבו ניתן לשלב חומרים להחלפת יונים בין מערכות מיקרופלואידיות, וכיצד להשתמש בפלטפורמה זו לריכוז מוקדם של חומרים ביולוגיים.

merging-ion-concentration-polarization-between-juxtaposed-ion

Research

JoVE Journal

Bioengineering

הנדסה ביולוגית

Bilayers השומנים מישורי, הנקרא גם bilayers השומנים מלאכותית, מאפשרים לך ללמוד ניצוח יון ערוצי בסביבה מוגדרת היטב. הנה, אנחנו מדגימים את השלבים הפרט צריך להכין את החדר bilayer, האלקטרודות וכיצד הבדיקה bilayer מתאים ערוץ בודד במדידות.

הכנת Bilayers מלאכותית לניסויים Electrophysiology

Isotachophoresis (ITP) היא הפרדה electrokinetic חזקים בטכניקה preconcentration עם יישומים החל איתור הרעלן הכנת המדגם. אנו בודקים את עקרונות פיסיקליים של ITP ו המתודולוגיה של יישום טכניקה זו שני יישומים דוגמה ספציפית: הפרדה וזיהוי של מולקולות קטנות וטיהור של חומצות גרעין מ lysate תרבית תאים.

על שבב Isotachophoresis להפרדה של יוני וטיהור של חומצות גרעין

גשרי נוזל electrohydrodynamic אופקי ואנכיים הם כלים פשוטים ורבים עוצמה לחקר האינטראקציה של שדות חשמליים בעוצמה גבוהה ונוזלי דיאלקטרי קוטביים. בניית מנגנון בסיסי ודוגמאות מבצעיות, כוללים תמונות תרמוגרפיות, לשלושה נוזלים (לדוגמא, מים, DMSO, וגליצרול) מוצגים.

הכנת גשרי Electrohydrodynamic מנוזלי דיאלקטרי פולאר

ערוצי mechanosensitive חיידקים יכולים לשמש כמתמר mechanoelectrical במכשירי biomolecular. bilayers אגל הממשק (דיבס), אבני בניין בהשראת תא למכשירים כאלה, מייצג פלטפורמות חדשות לשלב ולעורר ערוצי mechanosensitive. הנה, אנחנו מדגימים שיטה מבוססת micropipette חדש של יוצרי דיבס, המאפשר הלימוד של ערוצי mechanosensitive תחת גירוי מכאני.

רב תכליתיים, Micropipette מבוסס שיטה להתאגדות וגירוי של ערוצים בקטריאלי Mechanosensitive יון בbilayers ממשק אגל

כתב יד זה מתאר את היישומים של אלקטרודות פרוטון סלקטיבית, תיקון מחבר חובק למעקה שיטות למדוד את הפעילות של מערכות תחבורה פרוטון. אלה שיטות להתגבר על כמה מגבלות של טכניקות המשמשות בדרך כלל ללימוד פעילות התחבורה פרוטון, כגון רגישות בינונית, רזולוציה זמן ובקרה לא מספיקות כאורחים סביבה תאיים.

יישום המדידה Electrophysiology ללמוד את הפעילות של מובילי אלקטרו-נייטרלי

תיקון יון תחבורה מסלולים היא שיטה יעילה כדי ליצור אחד-directional גרר-יון electrohydrodynamic זורם. על-ידי הגדרת ממברנה של יונים ערוץ הזרימה, תנאי מקוטב חשמלית נוצרת וגורם על זרימת הנוזל הולך להיות מגורש כאשר שדה חשמלי חיצוני מוחל.

דור ובקרה של Electrohydrodynamic זורם בפתרונות אלקטרוליט מימית

כאן, אנו מציגים עבור היווצרות ליפיד bilayers באמצעות שיטת bilayer בועה קשר פרוטוקול. בועת מים הוא התפוצץ לתוך הממס האורגני, לפיה טפט נוצר ב הממשק מים-שמן. פיפטות שני יפגעו כדי לעגן את הבועות כדי ליצור bilayer.

השומנים Bilayer ניסויים עם בועה קשר Bilayers עבור תיקון-Clampers

אנו מדגימים ייצור של התקן אלקטרודיאליזה הפוכה באמצעות קרום חילופי cation (CEM) וקרום החלפת אניון (AEM) לייצור חשמל.

ממברנות חילופי יונים לייצור התקן אלקטרודיאליזה הפוכה

מוצג פרוטוקול ניסיוני להרכבה, גירוי חשמלי וניתוח דו-שכבתיות מממשק טיפות עם גרמיצידין A. יחסי מבנה-תפקוד בין ליפידים לחלבון נמדדים על ידי מדידת שינויים בשטח הממברנה, בזרם יוני ובהולכה חד-ערוצית, וקישור תגובות אלו לשינויים דמויי פלסטיות בהולכה יונית במודל ממברנה בהשראת סינפסות חשמליות.

אפיון מבנה תפקוד ממברנת ליפידים-חלבון באמצעות דו-שכבות ממשק טיפות

פרוטוקול זה מתאר מתודולוגיה ניתנת לשחזור לייצור ממברנות מכלול מתכת-אורגני/פולימרי מעורבת במטריצות, ומדידה מדויקת של הולכת הפרוטונים במישור תחת טמפרטורה ולחות משתנות באמצעות ספקטרוסקופיית התנגדות אלקטרוכימית, שיכולה להיות שימושית לתאי דלק ממברנת החלפת פרוטונים (PEMFCs).

מדידת מוליכות פרוטונים בממברנות מטריצה מעורבות מבוססות MOF באמצעות ספקטרוסקופיית אימפדנס אלקטרוכימית

למדו כיצד לרכז ביוסוכנים באמצעות מיזוג קיטוב ריכוז יון בין שתי ממברנות חילוף יון זהות. שיטה זו מאפשרת גילוי מולקולות ביולוגיות בנוכחות נמוכה מתחת לסף זיהוי החיישן.

מיזוג קיטוב ריכוז יון בין חופפי Ion Exchange ממברנות כדי לחסום את ההתפשטות של אזור הקיטוב

גלה סרטונים נוספים