שבר זרימה א-סימטרי שדה זרימה לשינוי גודל של חלקיקי זהב בהשעיה

השימוש בפיצול זרימת שדה זרימה אסימטרית בשילוב עם כיול גודל חיצוני הוא כלי רב עוצמה לקביעה מדויקת של התפלגות הגודל של ננו-חלקיקי זהב בתרחיף. AF4 מכסה את כל טווח הגדלים, מאחד עד 1000 ננומטר. זה בלתי תלוי בהרכב המדגם של מרכיבי המדגם וניתן ליישם אותו אפילו על דגימות מפוזרות ומורכבות בצורה גרועה.

היופי של AF4 הוא טווח היישומים הרחב מאוד שלו, המכסה לא רק ננו-חלקיקים בעלי אופי וגדלים שונים, אלא כולל גם חלבונים, וירוסים או מקרומולקולות סינתטיות או טבעיות. התחל במערבולת של 50 מיליגרם לליטר של תקן גודל ננו-חלקיקי זהב שרירותי למשך שתי דקות לפני דילול התקן ליחס של אחד לארבעה עם מים טהורים במיוחד. לאחר מכן מערבל את התמיסה המדוללת למשך שתי דקות נוספות לקבלת תרחיף הומוגני.

לאחר ניקוי המערכת פתח את מחסנית AF4 כדי לאפשר החלפה של קרום AF4. שטפו את הממברנה החדשה עם UPW והרכיבו מחדש את המחסנית. לאחר מכן חבר מחדש את המחסנית למערכת AF4-UV-vis.

שטפו את מערכת ה-AF4-UV-vis המנוקה עם נוזל נוזל מסונן ונטול גז למשך 30 דקות לפחות על ידי הפעלת קצב זרימת קצה של מיליליטר אחד לדקה, קצב זרימת מיקוד של מיליליטר לדקה וקצב זרימה צולבת של 1.5 מיליליטר לדקה, כדי לאזן את הממברנה, לייצב את המערכת ולבדוק אם יש נזילות פוטנציאליות. לחץ המערכת צריך להגיע לרמה קבועה בין ארבעה ל -12 בר. כדי להכשיר את מערכת AF4-UV-vis על ידי קביעת התאוששות המסה והשונות של זמן השמירה באמצעות תקן גודל ננו-חלקיקי זהב שרירותי, בצע ריצת הזרקה ישירה ללא הפעלת כוח הפרדה.

לאחר מכן בצע ריצת פיצול עם הפעלת כוח הפרדה. כדי להכין תקני גודל ננו-חלקיקי זהב למערבולת הכיול החיצונית של כל תקני גודל ננו-חלקיקי הזהב של 50 מיליגרם לליטר למשך שתי דקות ולדלל כל דגימה מתאימה לניתוח במים טהורים במיוחד ביחס של אחד לארבע. לאחר הכנת תקני הגודל, תחת לשונית שיטת FFF הגדירו את קצב זרימת הגלאי ל-500 מיקרוליטר לדקה, את קצב זרימת ההזרקה ל-500 מיקרוליטר לדקה ואת זמן ההזרקה ל-0.1 דקות.

הגדר משך פליטה של שמונה דקות ללא כוח הפרדה מוגדר והזריק 10 מיקרוליטר מהתקן הראשון למערכת. לאחר מדידת כל תקני הגודל, הזרקת 50 מיקרוליטר מהתקן הראשון למערכת. הגדר את קצב זרימת הגלאי ל-500 מיקרוליטר לדקה.

הגדר את ההשהיה לשתי דקות, את קצב זרימת ההזרקה ל-200 מיקרוליטר לדקה למשך חמש דקות, ואת זמן המעבר ל-0.2 דקות. קצב זרימת המיקוד יחושב אוטומטית. הגדר את משך הפליטה ל-60 דקות ואת קצב הזרימה הצולבת למיליליטר אחד לדקה.

שיטת AF4 זו משתמשת בקצב זרימה צולבת קבוע שלאחריו דעיכה ליניארית במשך 10 דקות עד לאפס מיקרוליטר לדקה. הגדר את שלב השטיפה של תשע דקות עם קצב זרימת קצה של 500 מיקרוליטר לדקה. כאשר כל תקני גודל ננו-חלקיקי הזהב חולקו, הכינו את דגימת ננו-חלקיקי הזהב הלא ידועה ובצעו מדידת הזרקה ישירה ופיצול של דגימת ננו-חלקיקי הזהב הלא ידועה כפי שהודגם זה עתה.

כדי לנתח את הנתונים, ייבא את קבצי הנתונים לתוכנת המערכת. הצג את המדידות במעלהview הכרטיסייה ובחר את אות גלאי ה-UV-vis מרשימת הגלאים. הגדר אזור עניין וקו בסיס לכל מדידה, והתאם את תצוגת האות והבסיס לפי הצורך.

השתמש בארגז הכלים לעיבוד אותות כדי להחליק אותות רועשים והשתמש בהקצאת פרמטרי עיבוד לפונקציית ריצות אחרות כדי לאפשר הקצאת הפרמטרים למדידות אחרות. כדי לבצע חישוב התאוששות מסה, פתח את מדידות ההזרקה הישירה ונתוני הפיצול. הכנס כיול הזרקה ישירה ובחר את מדידות ההזרקה הישירה המתאימות מתצוגת הגדרות כיול ההזרקה הישירה.

נפח ההזרקה וריכוז הדגימה ישמשו למתאם בין אזור השיא לכמות המוזרקת. לאחר מכן, השתמש בפונקציית ההקצאה להגדרות מוגדרות מראש של חלקיקים שנבחרה כדי להקצות את פונקציית הכיול המתקבלת למדידות הפיצול המתאימות. לאחר מכן, השתמש במשוואה כדי לחשב את התאוששות המסה של ננו-חלקיקי הזהב על ידי השוואת השטח מתחת לשיאי ה-UV-vis המתאימים של מדידות הפיצול וההזרקה הישירה.

כדי להציג את התוצאות, פתח את חישוב התוצאות הכמותיות. יוצג ריכוז מסה המבוסס על אזור השיא. ניתן להשיג את התאוששות המסה על ידי השוואת ערך זה לריכוז המוזרק.

תחת הכרטיסייה גודל חלקיקים בחלון כיול גודל החלקיקים, לחץ על כל מדידה מתאימה בטבלת בחירת הפניות לכיול כדי לבחור את כל ריצות הכיול. המידות יוצגו בטבלה עם בחירתן. הזן את הרדיוס ההידרודינמי עבור כל מדידות הכיול.

הפונקציה והמשוואה יוצגו בחלון פונקציית כיול גודל החלקיקים. כדי להקצות את פונקציית הכיול למדידות של דגימת ננו-חלקיקי הזהב הלא ידועה, בחר את הפיצולים המתאימים בתוך רשימת הפעלות הבחירה להקצאה ופתח חישוב התפלגות גודל החלקיקים כדי להציג את התוצאות. הגודל המחושב יוצג בחלון התפלגות הגודל, המסומן לשיא המקסימום.

וכיול גודל החלקיקים שנוצר בעבר יירשם ככיול למדידות דגימת ננו-חלקיקי הזהב הלא ידועות. כדי לחשב ממוצע של כל המדידות של דגימה אחת, בחר בתיבת הסימון את האותות הממוצעים עבור דגימה. התוצאה תופיע בתווית שיא המקסימום.

כאן, מוצגת שכבת-על מייצגת של תקני גודל ננו-חלקיקי זהב המחולקים על ידי AF4 ומזוהה על ידי מדידת ספקטרוסקופיה UV-vis של ספיגת החלקיקים באורך גל של 532 ננומטר. סטיית התקן היחסית של כל זמני השמירה עבור כל ננו-חלקיק במקסימום שיא הספקטרוסקופיה UV-vis שלו שהתקבל ממדידות משולשות הייתה מתחת ל-1.1%ניתוח רגרסיה ליניארית של נתונים אלה הביא לפונקציית כיול ליניארית עם מקדם מתאם בריבוע, R בריבוע, של 0.9958. כאשר התקבלו תשע פרקטוגרמות ספקטרוסקופיה AF4-UV-vis מדגימות ננו-חלקיקי זהב לא ידועות, סטיית התקן היחסית של זמני השמירה בהתאמה הייתה נמוכה משמעותית, ונעה בין 0.1 ל-0.5% באמצעות פונקציית כיול גודל החלקיקים המתקבלת מפיצול תקני גודל ננו-חלקיקי הזהב ומתאם נתונים אלה עם זמני השמירה המתקבלים של דגימת ננו-חלקיקי הזהב הלא ידועה במקסימום השיא של ספקטרוסקופיה UV-vis, ניתן לחשב רדיוס הידרודינמי ממוצע כולל.

בנוסף, ניתן היה להשיג התאוששות מסה סבירה המצביעה על כך שאין צבירה או פירוק משמעותי של דגימות ננו-חלקיקי הזהב או ספיחה ניכרת של החלקיקים על פני הממברנה. בעת שימוש בכיול גודל חיצוני וניתוח AF4 יש חשיבות עליונה לכך שאותה שיטת AF4 מיושמת באופן עקבי על כל תקני הגודל והמדגם עצמו. AF4 מאפשר לחוקרים להבין טוב יותר את התכונות של דגימות הננו-חלקיקים שלהם.

לכן זהו כלי בקרת איכות חשוב שבסופו של דבר מסייע בשיפור היעילות של מוצרים התומכים בננו.