Name: 단계도 특성 액체 캐리어로 자기 구슬을 사용하여 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-09-04T13:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 37 s
Description: 배우세요 랩인튜브 장치에서 자기 구슬을 이용한 액체 이송 및 잔류 부피 분석 방법을. 형광 염료와 현미경 측정을 통해 다성분 시스템의 상 변화를 연구할 수 있습니다.

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

저자는 M. Caggioni와의 많은 유용한 토론과 NAB 인턴십 형태의 Proctor and Gamble의 지원을 인정합니다.

장치 일회 사용 재료 1. 준비 <ol><li> 튜브의 제조 <ol><li> 15cm 세그먼트로 튜브 잘라. 튜빙은 1.6 mm, 내경 3.2 mm, 외경을 갖는다. </li><li> 꽉 튜브 세그먼트는 수직으로 테이프를 사용. 과량의 불소 용액을 수집하기 위해 튜브 아래에 종이 타월을 놓습니다. </li><li> 이 내측 벽에 전체 둘레에 접촉한다되도록, 주사기를 이용하여 각 튜브 세그먼트의 상단 개구부에 불소 수지 용액 100 ㎕를 주입한다. </li><li> 튜브 세그먼트 불소 용액을 과량을 제거하기 위해 1 시간 동안 자리에 정지 할 수 있습니다. </li><li> 밖으로 떨어지지 않았다 튜브의 바닥면에서 어떤 불소 용액을 청소합니다. 위치를 걸려에서 튜브를 제거하고 종이 타월 폐기하십시오. </li><li> 1 시간 동안 100 ℃에서 오븐에 놓고 튜브 세그먼트는 불소 수지 코팅 층을 어닐링. </li><li> 오븐에서 튜브 세그먼트를 제거합니다. 튜브 SEG로, 핀셋을 사용하여사항은 뜨겁습니다. </li></ol></li><li> 묽은 자성 비드 용액의 제조 <ol><li> 이월 부피와 질량 MB는도 2에 도시 된 관계에 의해 결정되는 바와 같이, 원하는 이월 량을 달성하는데 필요한 자석 비드 농도를 계산한다. 주 : 원래 MB 용액 용액 50ml에의 MB 1g을 갖는다. ~ 0.4 μL의 이월 량을 구하는 4 (MB 물 용액 :) 20 μL의 시험 챔버 부피를 고려하면, (6)의 비율로 증류수 원래 MB 용액을 희석. 다른 이월 볼륨이 요구되는 경우 희석 비율을 조정한다. </li><li> 마이크로 밸런스에 20 ml의 샘플 병을 놓습니다. 균형을 제로. </li><li> 마이크로 피펫을 사용하여 0.6 ml의 철수 후, 자성 비드 용액을 교반 용기. </li><li> 균형에 샘플 바이알에 피펫 솔루션을 분배. </li><li> 샘플 바이알에 증류수 0.4 mL로 분배. </li></ol></li><li> 형광 염료 Liquid 준비 <ol><li> 1 분 동안 솔루션을 텍싱하여 DI 물에 염료의 2 중량. %를 녹인다. </li></ol></li></ol> 형광 실험을위한 실험 설정 2. 준비 <ol><li> 튜브 장치의 제조. <ol><li> 튜브의 한쪽 끝에 여성 루어 잠금 커넥터를 삽입합니다. </li><li> 3 ml의 볼륨과 0.1 ml의 졸업이 루어 잠금 주사기에 튜브를 놓습니다. </li><li> 주사기 펌프에 주사기를 놓고 / 시간 2 ml의에서 이송 속도를 설정합니다. </li><li> 튜브로의 액체의 정확한 삽입을 위해, 자성 비드와 형광 염료를 함유하는 용액을 인출 주사기 펌프를 사용한다. </li><li> 주사기 펌프 철수를 사용하여 튜브에 자기 비드 용액 20 μl를 삽입합니다. 이 액체 세그먼트는 테스트 챔버 (시험 챔버 부피가 실험에 따라 다를 수 있음)로 지칭된다. 1 분 동안 자기 비드 용액으로 용기 와동 다음 중 손으로 교반<html> 금단 사이클 균일 MB 분산액을 형성한다. </li><li> 시험 챔버 액체의 삽입이 체결 된 후, 튜브에 공기를 6 μL를 철회. 공기의 체적이 나중에 액체 두 세그먼트 사이에 밸브를 형성 할 것이다. </li><li> 에어 갭의 삽입이 완료된 후, 형광 염료로 출금 액 180 μl를 시작한다. 이 세그먼트는 액체 저장조로 지칭된다. 저수지 볼륨은 실험에 따라 달라질 수 있습니다. 큰 저장 볼륨은 염료 농도의 변화를 최소화하는 것이 유익하다. </li><li> 관의 타단 상에 제 암형 루어 락 커넥터를 배치했다. </li><li> 주사기에서 튜브 장치를 제거합니다. </li><li> 장치의 양쪽 끝 루어 잠금 캡을 놓습니다. </li></ol></li><li> 형광 실험에 대한 광학 설정 <ol><li> 거꾸로 현미경에 연결된 모든 구성 요소를 켭니다. </li><li> 컴퓨터를 켜고 현미경 이미징 소프트웨어를 엽니 다. </li></ol></li></ol>형광 실험에 대한 &quot;&gt; 3. 실험 절차 <ol><li> 거꾸로 현미경을 사용하여 시험 챔버 및 저수지의 초기 형광 강도 측정을 가져 가라. 샘플의 형광을 분석 할 때, 초점은 튜브 내의 액체 세그먼트 (두 X 및 Y 방향) 중앙 위치에 있음을 보장한다. 데이터를 스프레드 시트에 기록 측정. </li><li> 자석 구슬 모두가 시험 챔버의 한 영역으로 분리되도록 큐브 자석의 맨 위에 장치를 놓습니다. 자석 (~ 10 초)의 맨 위에 장치를 이동하여 저수지에 구슬을 전송합니다. 1 인치 네오디뮴 큐브 자석은 45.6 kg의 풀 힘으로 등급 N48입니다. </li><li> 자성 비드 클러스터가 에어 갭을 통해 저장조로 이송되면, 자석의 상단 위에 소자를 배치하고, 클러스터 내에서 포획되는 액체를 분리하도록 회전하여 자성 비드를 교반한다. 저수지의 균질화가 될 때까지 자석 구슬의 교반을 계속완료 (~ 30 ~ 45 초). </li><li> 자석 저수지에서 자기 구슬 모두가 하나의 영역으로 분리되도록의 맨 위에 장치를 놓습니다. 시험 챔버에 다시 자기 비드 클러스터를 전송합니다. </li><li> 클러스터가 시험 챔버에 도달하면, 자석의 상단 위에 위치시키고 장치 내의 포획 형광 액체를 방출하도록 회전하여 자성 비드를 교반한다. 시험 챔버의 균질화가 (~ 30-45 초)에 완료 될 때까지 자성 비드의 교반을 계속한다. </li><li> 도립 현미경을 사용하여 시험 챔버와 두 저장조의 형광 강도 측정을 수행. 데이터를 스프레드 시트에 기록 측정. </li><li> 두 액체 세그먼트가 비슷한 형광 강도 (~ 100 사이클)에 수렴 할 때까지 단계 3.2-3.6이 반복된다. </li></ol> 형광 데이터 4. 수치 해석 <ol><li> 형광 강도 데이터를 스프레드 시트에 저장으로, MATLAB을 사용하여 수치 해석을 수행한다. </li><li> Deriv전자 방정식은 저장조 및 시험실 양쪽에서 형광 강도의 이론 값을 산출한다. MATLAB 스크립트 파일에 대한 다음 방정식을 통합 : I는 형광 강도 (AU)이고, V는 체적 (μL)이고, n은 전송의 수이고, R은 T는 시험 챔버이고, C는 이월이며, 저수지이다. </li><li> MATLAB은, 플롯을 생성하고 모든 실험에 대한 이월 볼륨을 결정하기 위해 분석 사용. 도 2를 생성하기 위하여이 데이터를 사용한다. </li></ol> 계면 활성제 실험을위한 실험 설정 5. 준비 <ol><li> 튜브 장치의 제조. <ol><li> 튜브의 한쪽 끝에 여성 루어 잠금을 삽입합니다. </li><li> 루어 잠금 주사기에 튜브를 놓습니다. </li><li> 주사기 펌프에 주사기를 놓고 / 시간 2 ml의에서 이송 속도를 설정합니다. </li><li> 튜브로의 액체의 정확한 삽입을 위해, 자성 비드와 SU 함유 용액을 인출 주사기 펌프를 사용하여rfactant. </li><li> 주사기 펌프 철수를 사용하여 튜브에 20 μL 자기 비드 솔루션을 삽입합니다. 이 액체 세그먼트는 테스트 챔버 (시험 챔버 부피가 실험에 따라 다를 수 있음)로 지칭된다. MB 균일 한 분산액을 형성하기 위해 철회주기 동안 손으로 마그네틱 비드 용액을 교반 용기. </li><li> 시험 챔버 액체의 삽입이 체결 된 후, 튜브에 공기를 6 μL를 철회. 공기의 체적이 나중에 에어 갭이라고한다. </li><li> 에어 갭의 삽입이 완료된 후, 출금 순수한 C12E5 활성제의 180 μl를 시작한다. 이것은 나중에 저장조로 지칭 될 것이다. </li></ol></li><li> 계면 활성제 실험 광학 설정. <ol><li> 자석 구슬 테스트 챔버는 스테레오 현미경으로 초점이되도록 배관 장치 주사기 펌프를 이동합니다. </li><li> LED 광원 위에 편광 필름의 시트를 놓습니다. 에 부착 된 튜브 아래에 LED 광원을 밀어주사기 펌프. </li><li> 테이프를 사용하여 스테레오 현미경의 렌즈에 다른 편광 필름을 부착합니다. 2 장의 편광 필름은 서로 상쇄 90도를 가지고 있는지 확인하십시오. </li><li> 스테레오 현미경에 CCD (전하 결합 소자) 카메라를 탑재합니다. 카메라를 컴퓨터에 연결하고 이미징 소프트웨어를 엽니 다. </li></ol></li></ol> 계면 활성제 실험 6. 실험 절차 <ol><li> 자석이 스탠드에 장착되는 동안 시험 챔버 옆에 큐브 자석을 놓습니다. </li><li> 자성 비드가 클러스터를 형성하면, 자성 비드 클러스터가 에어 갭에 걸쳐, 그리고 계면 활성제를 저류 챔버 내로, 시험 챔버로부터 이동되도록 2 ㎖ / hr의 공급 속도로 튜브에 액체를 펌핑하기. </li><li> 자성 비드 클러스터가 저장 챔버의 중간 점에 도달하면, 주사기 펌프에 펌프를 멈춘다. </li><li> 자성 비드를 분리 할 수​​ 있도록, 관으로부터 떨어져 큐브 자석 이동ND 자성 비드 클러스터에 포집 된 액체의 확산 시간을 감소시킨다. </li><li> 여러 단계를 통해 H 2 O / C12E5 혼합물주기를 관찰하기 위해 컴퓨터 화면을보세요. </li><li> 액체의 확산 및 위상 변화가 완료되면 자성 비드가 클러스터로 형성하고 있으므로, 리저버로 다시 이전 대상에 자석을 배치했다. </li><li> 주사기 펌프를 이용하여 자성 비드 클러스터가 에어 갭을 가로 질러, 계면 활성제의 저장소로부터 옮기고,되도록 액체를 인출 다시 H 2 O 시험 챔버로. </li><li> 자성 비드 클러스터가 시험 챔버의 중간 점에 도달하면, 주사기 펌프에 펌프를 멈춘다. </li><li> 멀리 튜브에서 큐브 자석을 이동합니다. 이렇게 자성 비드를 분리 할 수​​있게되며, 자성 비드 클러스터에 포집 된 액체의 확산 시간을 줄일 수 있도록한다. </li><li> 여러 단계를 통해 H 2 O / C12E5 혼합물주기를 관찰하기 위해 컴퓨터 화면을보세요. </lI&gt; <li> 액체의 확산 및 위상 변화가 완료되면 자성 비드가 클러스터로 형성하고 있으므로, 시험 챔버에 의하여 그 이전의 목적지로 다시 자석을 배치했다. </li><li> 시험 챔버는 상 변화가 표시 될 때까지 반복 6.2-6.11 단계를 반복합니다. </li></ol>

<ol><li>Gijs, M. A., Lacharme, F., Lehmann, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+applications+of+magnetic+particles+for+biological+analysis+and+catalysis%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+review%22%5BJournal%5D)">Microfluidic applications of magnetic particles for biological analysis and catalysis.</a> Chemical review. 110, 1518-1563 (2009).</li>
<li>Kozissnik, B., Dobson, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomedical+applications+of+mesoscale+magnetic+particles%5BTitle%5D)+AND+%22MRS+Bulleti%22%5BJournal%5D)">Biomedical applications of mesoscale magnetic particles.</a> MRS Bulleti. 38, 927-932 (2013).</li>
<li>Ali-Cherif, A., Begolo, S., Descroix, S., Viovy, J. -L., Malaquin, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Programmable+Magnetic+Tweezers+and+Droplet+Microfluidic+Device+for+High-Throughput+Nanoliter+Multi-Step+Assays%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Editio%22%5BJournal%5D)">Programmable Magnetic Tweezers and Droplet Microfluidic Device for High-Throughput Nanoliter Multi-Step Assays.</a> Angewandte Chemie International Editio. 51, 10765-10769 (2012).</li>
<li>Blumenschein, N. A., Han, D., Caggioni, M., Steckl, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+Particles+as+Liquid+Carriers+in+the+Microfluidic+Lab-in-Tube+Approach+To+Detect+Phase+Change%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Materials%2C+%26+Interface%22%5BJournal%5D)">Magnetic Particles as Liquid Carriers in the Microfluidic Lab-in-Tube Approach To Detect Phase Change.</a> ACS Applied Materials, & Interface. 6, 8066-8072 (2014).</li>
<li>Bordelon, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+low-resource+RNA+extraction+cassette+based+on+surface+tension+valves%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+applied+materials%22%5BJournal%5D)">Development of a low-resource RNA extraction cassette based on surface tension valves.</a> ACS applied materials. 3, 2161-2168 (2011).</li>
<li>Adams, N. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+criteria+for+developing+low-resource+magnetic+bead+assays+using+surface+tension+valves%5BTitle%5D)+AND+%22Biomicrofluidic%22%5BJournal%5D)">Design criteria for developing low-resource magnetic bead assays using surface tension valves.</a> Biomicrofluidic. 7, 014104(2013).</li>
<li>Hishida, M., Tanaka, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transition+of+the+hydration+state+of+a+surfactant+accompanying+structural+transitions+of+self-assembled+aggregates%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physics%3A+Condensed+Matte%22%5BJournal%5D)">Transition of the hydration state of a surfactant accompanying structural transitions of self-assembled aggregates.</a> Journal of Physics: Condensed Matte. 24, 284113(2012).</li>
<li>Strey, R., Schomacker, R., Roux, D., Nallet, F., Olsson, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dilute+lamellar+and+L3+phases+in+the+binary+water-C12E5+system%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Chemical+Society%2C+Faraday+Transaction%22%5BJournal%5D)">Dilute lamellar and L3 phases in the binary water-C12E5 system.</a> Journal of the Chemical Society, Faraday Transaction. 86, 2253-2261 (1990).</li>
<li>Chen, B. -H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissolution+Rates+of+Pure+Nonionic+Surfactants%5BTitle%5D)+AND+%22Langmui%22%5BJournal%5D)">Dissolution Rates of Pure Nonionic Surfactants.</a> Langmui. 16, 5276-5283 (2000).</li>
<li>Warren, P. B., Buchanan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinetics+of+surfactant+dissolution%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Colloid%2C+%26+Interface+Scienc%22%5BJournal%5D)">Kinetics of surfactant dissolution.</a> Current Opinion in Colloid, & Interface Scienc. 6, 287-293 (2001).</li>
<li>Laughlin, R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLaughlin%2C+R+%22The+Aqueous+Phase+Behavior+of+Surfactant%22">The Aqueous Phase Behavior of Surfactant</a>. , Academic Press. New York. (1996).</li>
<li>Laughlin, R. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phase+Studies+by+Diffusive+Interfacial+Transport+Using+Near-Infrared+Analysis+for+Water+%28DIT-NIR%29%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Physical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Phase Studies by Diffusive Interfacial Transport Using Near-Infrared Analysis for Water (DIT-NIR).</a> The Journal of Physical Chemistry. 104, 7354-7362 (2000).</li>
<li>Lynch, M. L., Kochvar, K. A., Burns, J. L., Laughlin, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aqueous-Phase+Behavior+and+Cubic+Phase-Containing+Emulsions+in+the+C12E2%E2%88%92Water+System%5BTitle%5D)+AND+%22Langmui%22%5BJournal%5D)">Aqueous-Phase Behavior and Cubic Phase-Containing Emulsions in the C12E2−Water System.</a> Langmui. 16, 3537-3542 (2000).</li>
</ol>

저자는 경쟁하는 재정적 이해관계가 없습니다.

상태도 조사위한 일반적인 기술들은, 상이한 조성 및 비율과 다중 샘플 준비 및 긴 과정과 물질의 상당한 양을 발생 열역학적 평형에 도달 할 필요가있다. 몇 가지 문제가 평면 모세관 및 적외선 분석 방법을 사용하여 (전송 확산 계면) DIT 방법에 의해 해결 될 수 있지만, 그들 중 어느 것도 저렴한 투자 모든 과제를 해결할 수 없다. 이 마이크로 유체 &quot;랩 - 인 - 튜브&quot;접근 방식에서 액체 담체로서 자성 비드를 사용하는 가능성은 인접한 세그먼트 사이에서 액체의 상 변화를 검출 용으로 입증되었다. 이 방법은 도시 수치 해석 기술을 이용하여 소정의 수 정확한 조성 변경을 허용한다. 화학 메이크업을 조금만 변경을하는 동안 물에 계면 활성제 시스템에서의 실시간 변경 사항을 확인하는 기능은이 장치에 귀중한 자산이 될 입증했다.위상 변화를 분석하기위한 산업에서 사용되는 현재의 기술은 관련된 몇몇 바람직하지 않은면이있다. 비용은 항상 관심이며, 실험 중에 C12E5 같...

직경이 1㎛ 정도의 자성 비드 (MB들)은 특히 생물 의학 장치에, 미세 유체 기반 애플리케이션에서 매우 자주 1,2 사용되고있다. 이러한 장치에서, 매크로 블럭은 몇 가지 이름을, 휴대 및 핵산 분리, 조영제, 및 약물 전달 등의 기능을 제공하고있다. 외부 (자기장) 제어 및 액적 기반의 미세 유체의 조합은 작은 볼륨 (&lt;100 NL)를 사용하여 면역의 3 컨트롤을 가능하게했다. 액체가 4를 처리하는 데 사용하는 경우 매크로 블럭은 약속을 보여 주었다. 이 방법은 공기 밸브에 의해 분리 튜브 내의 액체 세그먼트 사이의 생체 분자를 수송하는 MB들을 사용한다. 이 방법은 과거에 보이는 다른 더 복잡한 랩 - 온 - 칩 디바이스처럼 강력하지 않지만 훨씬 간단하고 액체의 마이크로 리터 크기의 볼륨을 처리하는 기능을 제공 않는다. 유사한 접근 방식은 최근 Haselton의 그룹에 의해 5보고 및 생물 의학에 적용되었습니다분석. 이 장치의 가장 중요한 특징 중 하나는, 표면 장력 제어 공기 밸브에 의해 제공 액체 세그먼트를 분리한다. MB들에 연결된 마이크로 리터의 액체 부피는 외부에서인가 된 자계를 이용하여 액체의 세그먼트 사이의 에어 갭을 통해 수송된다. 외부 자기장의 영향 아래 (1.9 μm의 평균 직경에서 ~ 0.4-7 μm의)에서 미세 입자의 매크로 블럭은 내부의 액체 트랩 미세 다공성 클러스터를 만들 수 있습니다. 이 액체 포획의 강도는 다음 하나의 저장소로부터 MB들을 운반 할 때, 표면 장력의 힘을 견디기에 충분하다. 대부분의 접근은 단지 액체 (6) 내에 포함 된 (생체 등)을 특정 분자의 수송을 원하는대로 일반적으로,이 효과는 바람직하지 않다. 그러나, 우리의 연구에서 볼 수있는 바와 같이,이 효과는 장치의 양 측면에 이용 될 수있다. 우리는이 &#39;실험실에서 튜브를 활용 한이진 재료 시스템에서 상태도를 분석하기위한,도 1에 개략적으로 도시 &#39;접근법. 이 풍부한을 제공하기 때문에 널리 등 특히 의약품, 식품, 화장품, 산업용 애플리케이션에서 사용되는 한 계면 활성제 C12E5는, 특성의 주요 초점으로 선정되어, H 2 O / C12E5 이진 시스템은 조사 하였다 단계의 세트 탐험. 우리는이 화학 물질 혼합물, 특정 농도 7-9에서 액정 상에 즉 전환 하나의 특정 측면에 초점을 맞추고있다. 이 전환은 쉽게 위상 경계를 강조하기 위해 광학 현미경 연구에 편광판을 통합하여 우리의 장치에서 관찰된다. 상태도를 매핑 할 수 있다는 것은 위상 전이 (10)와 관련 동역학을 이해하기 위해 연구의 중요 분야이다. 정확하게 용제와 계면 활성제의 상호 작용을 결정하는 능력ND 다른 구성 요소로 인해 복잡성과 여러 가지 단계 (11)에 매우 중요하다. 많은 다른 기술은 이전에 위상 변화를 특성화하는데 사용되어왔다. 종래의 방법은 각각 다른 농도로 이루어진 그들을 긴 처리 시간 및 샘플 볼륨 높은 금액 요구하는 평형 수 많은 샘플을 포함한다. 그 후, 샘플은 전형적으로 계면 활성제 조성물 (12, 13)의 고 해상도를 제공 계면 확산 수송 (DIT), 광학 방법에 의해 분석된다. 우리가 활용 한 방법과 유사하게, DIT 방법은 별개의 이미지 경계 상에 편광 된 광을 사용한다.

<table><tbody><tr><td>AccuBead</td><td>바이오니아 Inc.</td><td>TS-1010-1</td><td>마그네틱 비드</td></tr><tr><td>C12E5 계면활성제</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>76437</td><td></td></tr><tr><td>Thermo Scientific Nalgene 890</td><td>Fisher Scientific</td><td>14176178</td><td></td></tr><tr><td>큐브 자석</td><td>Apex 자석</td><td>M1CU</td><td></td></tr><tr><td>편광판 필름</td><td>Edmund Optics</td><td>38-493</td><td></td></tr><tr><td>테프론 AF</td><td>듀퐁</td><td>400s1-100-1</td><td>불소 중합체 용액</td></tr><tr><td>Keyacid Red Dye</td><td>Keystone</td><td>601-001-49</td><td>형광 염료</td></tr><tr><td>Luer-Lock</td><td>Cole-Parmer</td><td>T-45502-12</td><td>Female</td></tr><tr><td>Luer-Lock</td><td>Cole-Parmer</td><td>T-45502-56</td><td>Male</td></tr><tr><td>Syringe</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-823-435</td><td>3 ml</td></tr><tr><td>주사기 펌프</td><td>스톨팅</td><td>53130</td><td></td></tr><tr><td>스테레오 현미경</td><td>Nikon</td><td>SMZ-2T</td><td></td></tr><tr><td>도립 현미경</td><td>Nikon</td><td>Eclipse Ti-U</td><td>사용된 필터 큐브는 여기 파장 범위가 540-580nm이고 다이크로익 미러가 585nm이므로 593-668nm 범위의 광방출을 허용합니다.</td></tr><tr><td>밸런스</td><td>덴버 인스트루먼트&nbsp;</td><td>PI-225D</td><td></td></tr><tr><td>현미경 탑재 카메라</td><td>Motic</td><td>5000</td><td></td></tr></tbody></table>

단계도 특성 액체 캐리어로 자기 구슬을 사용하여

Phase Diagram Characterization Using Magnetic Beads as Liquid Carriers

1.9 μm의 평균 직경 ~와 자성 비드는 그 액체 세그먼트들의 위상 변화를 조사 할 목적으로 연속적인 액체 튜브 세그먼트 사이의 액체 ㎕의 부피를 수송하기 위해 사용되었다. 자성 비드는 외부 비드 인접한 액체 세그먼트 사이 에어 밸브를 해소 할 수 있도록 자석을 사용하여 제어 하였다. 소수성 코팅은 두 세그먼트 사이의 액체 분리를 향상시키기 위해 관의 내면에 도포 하였다. 인가 된 자계는 이월 량이라 클러스터 내에 특정 량의 액체를 포착, 자성 비드의 집합체 클러스터 형성. 형광 염료는 인접한 액체 세그먼트 형광 강도 변화를 액체 전달, 일련이어서, 하나의 액체 부분에 첨가 하였다. 측정 된 형광 강도 변화의 수치 분석에 기초하여, 자성 비드의 질량 당 이월 볼륨이 밝혀졌다~ 2-3 μL / mg을합니다. 액체의 소량이 랩 - 인 - 튜브 접근 장치의 타당성을 향상 몇 백 마이크로 리터의 비교적 작은 액체 세그먼트의 이용을 허용했다. 액량 작은 조성 변동을 적용이 기술은, 물 및 계면 활성제 C12E5 (펜타 에틸렌 글리콜 모노 도데 실 에테르) 사이의 이진 위상도를 분석하는 종래의 방법보다 더 작은 샘플 볼륨으로 빠르게 분석 선도에 적용 하였다.

자성 비드 질량의 함수로서, 수치 해석, 평균 액체 이월 볼륨 MATLAB 함께 자성 비드와 액체 μL 부피 량을 이송하기위한 랩 - 인 - 튜브 방식을 사용하여, (도 2)를 발견 하였다. 자석 구슬의 높은 질량은 2-3 μL / mg의 속도에서 더 높은 이월 볼륨을 제공합니다. 실험 장치 (도 1) H 2 O / C12E5 이진 시스템 내의 위상 변화를 관찰 하였다. H 2 O / C12E5 시스템은도 3b에서 볼 수있는 여러 가지 단계, 공지이고 가지고 있기 때문에, 우리는 상기 장치의 특성을 참조하여 해당 시점의 역임. 그림 (b)의 점선은 실험이 20 ° C를 ~의에서 수행 된 공칭 온도를 보여줍니다. 반응은 신중 같은 1.5 분 &amp; # 25과 같은 0 긴 시간에, 그림 3C에서 본 90 초에, 짧은 시간에서 관찰되었다. ...

여기에서는 실험실 내 튜브(lab-in-tube) 접근 방식에서 외부 제어 마그네틱 비드를 액체 캐리어로 사용하여 다중 구성 요소 위상 다이어그램을 조사하는 프로토콜을 제시합니다. 이 접근 방식은 복잡한 액체 시스템의 상 변화에 대한 추가 정보를 수집하려는 응용 분야에 도움이 될 수 있습니다.

Magnetic beads with ~1.9 &#181;m average diameter were used to transport microliter volumes of liquids between contiguous liquid segments with a tube for ...

다음 실험의 전체적인 목표는 자기 비드를 사용하여 랩 앤 튜브(lab and tube) 장치 내 인접한 액체 세그먼트 간의 이월 부피(carryover volume)를 분석하는 것입니다. 이를 위해 소수성 튜브를 사용하여 장치를 제작하고, 시린지 펌프를 통해 공기 밸브로 분리된 여러 개의 액체 세그먼트를 생성하며, 그중 하나의 액체에 자기 비드와 형광 염료를 모두 포함시킵니다. 두 번째 단계로, 외부 자석을 이용해 자기 비드를 각각 이동시킨 후 현미경을 사용하여 인접 액체 세그먼트의 형광 강도를 측정합니다.자기 비드의 잔류 부피를 계산하기 위해 이러한 형광 강도 측정값에 대해 다음 수치 분석을 수행합니다. 결과는 두 가지 액체로 구성된 다성분 시스템에서 상 변화 분석이 가능함을 보여주며, 이는 인접한 저장조 간에 마이크로리터 규모의 액체 부피를 전달하는 방법으로 자기 비드를 사용할 수 있는 능력에 기반합니다. 따라서 오늘 확인하시게 될 것처럼, 우리는 더 복잡한 기존의 미세 유체 회로 대신 단순한 튜브 내에서 유체를 전달하기 위해 자기 비드를 사용하는 매우 흥미롭고 간단한 기술을 다루고 있습니다.우리는 이를 처음에 허용 가능한 유체 간의 계면 연구에 적용하였으며, 현재는 전혈의 진단 분석, 적혈구로부터의 단백질 분리, 소변 분석, 면역 분석 등 다른 응용 분야로 확장하고 있습니다. 미세유체 채널을 사용하는 것과 같은 기존의 다른 방법들에 비해 이 기술의 주요 장점은 단순하며 제작 비용이 효율적이라는 점입니다. 또한 다양한 실험 유형 간에 높은 사용자 가변성을 제공하며 일관된 결과를 나타냅니다.이 방법은 극소량의 피크 부피 이동이 필요한 응용 분야에 대한 통찰을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 혈액 분리, 약물 타겟팅 및 조영제와 같은 다른 시스템에도 적용될 수 있습니다. 튜브를 준비하려면 먼저 튜브를 15 centimeter 길이의 세그먼트로 자른 후, 테이프를 사용하여 튜브 세그먼트를 수직으로 매달고 튜브 아래에 종이 타월을 배치하여 과잉 플루오로폴리머 용액을 수집합니다. 파이펫을 사용하여 각 튜브 세그먼트의 상단 개구부에 100 µL의 플루오로폴리머 용액을 주입하여 내벽의 전체 둘레에 용액이 접하도록 합니다.과잉의 불소 폴리머 용액을 제거하기 위해 튜브 세그먼트를 1시간 동안 그대로 매달아 둡니다. 그 다음, 튜브 세그먼트를 100 °C의 오븐에 1시간 동안 넣어 불소 폴리머 코팅층을 어닐링합니다. 이어서, 20 mL 샘플 바이알을 마이크로 밸런스 위에 올리고 영점을 조절하여 희석된 자기 비드 용액을 준비합니다.자성 비드 용액 용기를 흔들어 섞은 후, 마이크로 피펫을 사용하여 0.6 milliliters를 취합니다. 피펫팅한 용액을 저울 위에 놓인 샘플 바이알에 분주하고, 증류수 0.4 milliliters를 샘플 바이알에 분주합니다. 또한, 염료 0.02 weight percent를 탈이온수에 녹이고 용액을 1분 동안 볼텍싱하여 형광 염료를 준비합니다.튜브 장치를 준비하려면, 튜브의 한쪽 끝에 암형 루어 락 커넥터를 삽입합니다. 튜브를 3 mL 용량 및 0.1 mL 눈금이 있는 루어 락 시린지에 넣습니다. 시린지를 시린지 펌프에 장착하고 주입 속도를 2 mL/h로 설정합니다.주사기 펌프 흡입을 통해 튜브에 20 µL를 주입하기 전, 자성 비드 용액이 들어있는 용기를 볼텍싱합니다. 테스트 챔버에 액체 주입이 완료되면, 튜브로 6 µL의 공기를 흡입합니다. 이 공기 층은 나중에 두 액체 분절 사이에 밸브를 형성하게 됩니다.공기층 삽입이 완료되면, 형광 염료가 포함된 액체 180 µL를 흡입하기 시작하십시오. 튜브의 반대쪽 끝에 두 번째 암형 루어락 커넥터를 장착하고 시린지에서 튜브 장치를 분리하십시오. 그 다음, 장치의 양쪽 끝에 루어락 캡을 씌우십시오.도립 현미경을 사용하여 테스트 챔버와 리저버의 초기 형광 강도를 측정합니다. 큐브 자석 상단에 장치를 배치하여 테스트 챔버 내의 자기 비드들이 한 구역으로 모두 분리되도록 합니다. 장치를 자석 상단에서 이동시켜 비드들을 리저버로 옮깁니다.자기 비드 클러스터가 공극을 통해 저장조로 이동하면, 장치를 자석 상단에 배치하고 회전시켜 클러스터 내에 갇혀 있던 액체를 방출함으로써 자기 비드를 교반하여 저장조의 균질화가 완료될 때까지 진행합니다. 그 다음, 저장조 내의 자기 비드가 모두 한 구역으로 분리되도록 장치를 자석 상단에 배치합니다. 자기 비드 클러스터를 다시 테스트 챔버로 이동시킵니다.클러스터가 테스트 챔버에 도달하면, 장치를 자석 위에 놓고 회전시켜 자성 비드를 교반하십시오. 테스트 챔버의 균질화가 완료될 때까지 내부에 갇혀 있던 형광 액체를 방출하십시오. 도립 현미경을 사용하여 테스트 챔버와 리저보어 양쪽의 형광 강도를 측정하십시오.두 액체 구역의 형광 강도가 비슷해질 때까지 이 단계를 반복합니다. 튜빙 장치를 준비하려면, 튜빙의 한쪽 끝에 암형 루어 락(female lure lock)을 끼우고 튜브를 루어 락 시린지에 넣습니다. 그런 다음 시린지를 시린지 펌프에 장착하고 주입 속도를 2 mL/h로 설정합니다.시린지 펌프 흡입 방식을 사용하여 물과 1:1로 혼합된 자기 비드 및 C 12 E 5 혼합 용액 20 µL를 튜브에 주입하십시오. 테스트 챔버에 액체 주입이 완료되면, 에어 갭 주입을 위해 튜브 안으로 공기 6 µL를 흡입하십시오. 광학계를 설정하기 위해 순수 C 12 E 5 계면활성제 180 µL를 흡입하기 시작하십시오.먼저, 자성 비드가 들어 있는 테스트 챔버가 초점에 맞도록 튜빙 장치가 연결된 시린지 펌프를 이동시킵니다. 이때 실체 현미경과 함께 교차 편광판을 사용합니다. 침전된 고체상과 액체상 사이의 대비를 높이기 위해 LED 광원 위에 편광 필름 시트를 배치합니다. LED 광원을 시린지 펌프에 연결된 튜브 아래로 밀어 넣습니다.테이프를 사용하여 스테레오 현미경의 렌즈에 또 다른 편광 필름을 부착하되, 두 편광 필름이 서로 90도 각도로 어긋나도록 합니다. 큐브 자석을 스탠드에 고정한 상태로 테스트 챔버 옆에 배치합니다. 자성 비드들이 클러스터를 형성하면, 2 mL/h의 유속으로 튜브에 액체를 펌핑하여 자성 비드 클러스터가 테스트 챔버에서 공극(air gap)을 지나 계면활성제 저장소 챔버로 이동하게 합니다.자기 비드 클러스터가 리저버 챔버의 중간 지점에 도달하면, 시린지 펌프의 펌핑을 중단하십시오. 자기 비드를 분리하고 자기 비드 클러스터 내에 갇힌 액체의 확산 시간을 줄이기 위해 큐브 자석을 튜브에서 멀리 이동시키십시오. 액체의 확산과 상 변화가 완료되면, 자기 비드가 다시 클러스터를 형성할 수 있도록 자석을 리저버 옆의 원래 위치로 되돌려 놓으십시오.시린지 펌프를 사용하여, 자성 비드 클러스터가 계면활성제 저장조에서 공극을 지나 테스트 챔버로 다시 이동하도록 액체를 흡입합니다. 자성 비드 클러스터가 테스트 챔버의 중간 지점에 도달하면, 시린지 펌프를 멈추고 큐브 자석을 튜브에서 멀리 이동시킵니다. 액체의 확산 및 상 변화가 완료되면, 자성 비드가 다시 클러스터를 형성할 수 있도록 자석을 저장조 옆의 이전 위치로 되돌려 놓습니다.테스트 챔버에 상 변화가 나타날 때까지 이 단계들을 반복하십시오. 여기 표시된 이미지는 소수성 튜브 내부의 자성 비드 수용액과 비이온성 계면활성제 C 12 E 5의 모습입니다. 초기 자성 비드 전송 과정 동안, 비드는 외부 큐브 자석을 사용하여 제자리에 고정됩니다.액체가 여기 왼쪽으로 펌핑되는 동안, 비드는 테스트 챔버를 빠져나와 C 12 E 5로 진입합니다. 자기 비드가 진입하면 계면활성제 수용액이 자기 비드 구조로부터 확산되기 시작합니다. 자기 비드가 계면활성제 챔버에 5초 동안 머문 후, 10초 시점에서는 아주 적은 양의 상 변화만 관찰됩니다.자기 비즈가 계면활성제에 완전히 둘러싸여 있습니다. 상변화는 4분 지점의 92번째 표시까지 계속됩니다. 9분 지점에서 상변화가 증가합니다.구조가 수직으로 성장함에 따라 수평 상변화가 줄어들기 시작합니다. 17분 시점과 달리, 25분 시점에는 상변화의 크기가 급격히 감소하여 아주 적은 양의 상변화만 남아 있는 것을 볼 수 있습니다. 다음은 계면활성제를 옮기기 전, 장치 내에 자성 비드가 포함된 water C 12 V five 테스트 챔버의 초기 상태입니다.6회의 왕복 이송 후 상 변화가 일어났습니다. 반대로, 장치 내에 자성 비드가 없는 경우에는 상 변화가 관찰되지 않았으며, 이는 관찰된 결과가 액체가 아닌 자성 비드의 캐리오버(carryover)로 인한 것임을 증명합니다. 이 절차를 시도하는 동안 튜브의 내벽에 부착되었습니다.이 절차를 따를 때, 인접한 리저버 간에 액체를 옮길 때 확산 과정이 일어날 수 있도록 충분한 시간을 두는 것이 중요합니다. 확산 과정을 어떻게 가속화할 것인지와 수동 조작을 어떻게 최소화할 것인지와 같은 추가적인 질문에 답하기 위해, 전자기식 식생을 사용하는 것과 같은 다른 옵션들을 우리 시스템에 통합할 수 있습니다. 맥락을 설명하자면, 기본적으로 플라스틱 튜브와 자성 비드, 그리고 외부 자석을 사용하는 이 매우 간단한 기술은 서로 다른 유체의 분리와 그들의 상평형 그림 공간을 탐색하는 데 적용되어 왔습니다.하지만 이 기술의 다재다능함과 단순함은 주로 다양한 체액의 진단 분석 분야를 포함한 많은 다른 응용 분야에서 이점을 제공할 것입니다. 자기 비즈를 사용하여 소량의 시료를 직접 운반하거나 자기 비즈의 기능화를 통해 운반함으로써, 체액 시료의 성분을 분석할 수 있습니다. 이는 모든 관련 분야에 응용 가능합니다.예를 들어, 전혈 내 적혈구로부터 단백질을 분리 및 분석하거나, 이와 유사하게 소변 및 기타 여러 체액을 분석하는 과정에서, 기존의 미세유체 소자 제작과 관련된 복잡성과 비용 없이 간단한 기술을 사용하여 이러한 방식으로 분석할 수 있습니다.

phase-diagram-characterization-using-magnetic-beads-as-liquid-carriers

Research

연구

JoVE Journal

Engineering

공학

이 문서에서는 단순 양적, 액상 친화 캡쳐 분석이 제공됩니다. 그것은 한 손으로 그리고 다른 한편으로는 태그를 단백질과 두 번째 레이블이 붙은 단백질 (예 : poliovirus) 간의 친화력에 자석 구슬 및 태그 단백질 (예 : nanobodies) 사이의 상호 작용을 기반으로 안정적인 기술입니다.

단백질 - 단백질 상호 작용 연구를 자성 비즈를 사용하여 액상 동질 캡처 분석 : Poliovirus-Nanobody의 예

평면 샘플 자성 입자를 이미지화하는 스캐너는 자기 검출 기법 혼합 평탄한 주파수를 이용하여 개발되었다. 입자의 비선형 nonhysteretic 자화에서 자기 상호 변조 응답은 두 개의 주파수 대역 여기에 기록된다. 얇은 생물학적 시료의 2 차원 영상을 위해 사용될 수있다.

평면 샘플에 자석 입자 이미징에 대한 자기 인식 스캐너를 혼합 주파수

자석으로 높은 반응 란타넘족 이온 킬레이트 화 polymolecular 어셈블리에 대 한 제작 절차 되 게 됩니다. 마그네틱 응답 nanopore 세포 막을 통해 밀어 남에 의해 맞게 어셈블리 크기에 의해 결정 됩니다. 어셈블리의 마그네틱 alignability 및 구조적인 변화 온도 유도 된 복굴절 측정, 핵 자기 공명 및 작은 각 중성자 뿌리기 무료 기법에 의해 감시 된다.

제작 절차 및 복굴절 측정 자석으로 응답 란타넘족 이온 킬레이트 화 인지질 어셈블리 설계에 대 한

이 프로토콜 자석 입자의 합성 및 역동적이 고 전기 이동 산란을 통해 그들의 DNA 바인딩 속성의 평가 설명합니다. 이 방법은 그들의 증가할수록 입자 크기에서 변화를 모니터링에 집중 하 고는 입자 표면의 제타 전위 주요 바인딩에 DNA와 같은 재료의 역할.

역동적이 고 전기 이동 산란 분석 바인딩 DNA-마그네틱 입자

여기, 우리 현재 금속 유리 구조 변환의 전 situ와 현장에서 조사를 설명 하는 프로토콜. 우리 hyperfine 상호 작용을 검사 하는 핵 기반 분석 방법 채택. 우리 Mössbauer 분 광 분석의 적용 및 온도 제어 실험 동안 싱크 로트 론 방사선의 핵 전달 분산을 보여 줍니다.

전 Situ 수사 현장에서 구조 변환 방법: 금속 유리의 결정 화의 경우

이 보고서에서 선물이 액정에 자기장을 적용 하 여 직접 magnetoelectric 효과, 즉, ferroelectric 분극의 유도 검사 하는 프로토콜. 이 프로토콜에는 실내 온도 magnetoelectrics를 달성 하기 위해 액정의 부드러움에 의해 지원 되는 독특한 접근 방식을 제공 합니다.

액정에 자석으로 조정 Ferroelectric 편광 측정

우리는 재료 차원과 구성에 대한 독립적 인 제어를 제공하는 망간 페릿 클러스터 (MFC)의 원 포트 수열 합성을보고합니다. 자기 분리를 통해 황변 폴리머를 이용한 표면 기능화를 통해 신속하게 정제할 수 있어 생물학적으로 관련매체에서 비응집재가 되도록 한다. 결과 제품은 생체 의학 응용 프로그램에 대 한 잘 배치.

튜블 가능한 나노 스케일 치수 및 구성망간 페릿 클러스터의 안정적인 수성 현탁액

현장 자기 조사는 자기 전극에 대한 대량 및 로컬 정보를 직접 제공하여 전하 저장 메커니즘을 단계별로 밝힐 수 있습니다. 여기에서 전자 스핀 공명(ESR) 및 자화율은 산화 환원 활성 금속-유기 프레임워크(MOF)에서 상자성 종 및 그 농도의 평가를 모니터링하기 위해 입증됩니다.

산화 환원 활성 금속-유기 프레임워크의 고체 전기화학에서 중간체의 자기 측정 특성 분석

당사는 광학 트랩에 고정된 선형 DNA 분자에서 형광 라벨링되고 완전히 재구성된 Cdc45/Mcm2-7/GINS(CMG) 헬리카제의 움직임을 직접 이미지화하고 정량화하기 위한 하이브리드 앙상블 및 단일 분자 분석을 보고합니다.

완전히 재구성된 CMG의 움직임을 이미지화하기 위한 하이브리드 앙상블 및 단일 분자 분석

여기서는 NMR 방법론, REstricted DIFfusion of INvisible speciEs(REDIFINE), 그리고 SEmi-고체 자화전이(CONDENSE-MT)에 의한 콘덴세이트 DEtectioN 프로토콜을 제시하여, 이상 조건에서 표지 없이 생체분자 응축액을 정량적으로 특성화할 수 있게 하여 분자 분열 분배, 교환 역학, 응축물 수화, 방울 구조를 침전이나 표지 없이 밝힐 수 있게 합니다.

용액 NMR을 이용해 이상성 조건에서 생체분자 응축액을 특성화하기

배우세요 랩인튜브 장치에서 자기 구슬을 이용한 액체 이송 및 잔류 부피 분석 방법을. 형광 염료와 현미경 측정을 통해 다성분 시스템의 상 변화를 연구할 수 있습니다.

단계도 특성 액체 캐리어로 자기 구슬을 사용하여

더 많은 동영상 탐색