물 샘플에서 추적 금속 분석을위한 쌍극자를 이용한 고체 단계 추출 마이크로 칩의 제작

미량 금속 분석을 위한 쌍극자 보조 고체상 추출 마이크로칩의 제조 프로토콜이 제시됩니다.

이 프로토콜의 전반적인 목표는 쌍극자 이온 상호 작용 덕분에 물 샘플에서 미량 금속 이온을 측정하기 위한 혁신적인 고체상 추출 마이크로칩을 제작하는 것입니다. 이 방법은 미량 금속 이온 분석을 위한 칩 고체 효과 영양 기술에 대한 대화형 작업 전략을 제공합니다. 개발된 칩은 다이폴 전극 정력에 의해서만 금속 이온을 유지합니다.

그 전공은 일반적으로 칩에 단독으로 빠른 지시 절차를합니다. 이와 같은 것은 고정상의 활성화를 위한 컨디셔닝과 피한 구조 매체의 유지 보수를 위한 재생입니다. 이 절차를 시연하는 사람은 Dr.Soon 연구실의 대학원생인 Yu-Chen Chuang과 Pei-Chun Chao입니다.

시작하려면 다음과 같이 cad 프로그램을 사용하여 칩의 네트워크 패턴을 그립니다. 레이저 소스의 초점을 맞춘 다음 2mm 두께의 PMMA 시트를 레이저 마이크로 가공 시스템의 작업 테이블에 장착합니다. CAD 소프트웨어에서 인쇄를 선택한 다음 마이크로 머시닝 시스템의 제어판을 사용하여 전력을 45% 또는 4.5와트로, 속도를 13% 또는 초당 99.06mm로, 펜 모드를 VECT로 설정합니다.

제조업체의 프로토콜에 따라 레이저 마이크로 가공 시스템을 사용하여 PMMA 시트를 가공합니다. 플레이트에 대한 기계의 단면이 여기에 표시됩니다. 그런 다음 직경이 1/16인치인 패턴이 있는 플레이트에 세 개의 구멍을 뚫어 샘플 주입구, 버퍼 입구 및 바닥 플레이트의 LU 입구에 대한 액세스로 사용됩니다.

그런 다음 덮개 플레이트의 합류 배출구를 위해 하나의 구멍을 뚫습니다. 가공된 플레이트를 1리터의 0.1%SDS에 담그고 부품을 발진기를 통해 10분 동안 초음파 교반에 노출시킵니다. 그런 다음 SDS 용액을 탈이온수로 교체하십시오.

초음파 발진기를 통해 10분 동안 교반합니다. 잔류 탈 이온수를 1 리터의 깨끗한 탈 이온수로 교체 한 다음 기계 판을 초음파 교반으로 3 번째로 10 분 동안 담그십시오. 그런 다음 부드러운 질소 흐름을 사용하여 청소한 각 플레이트를 2분 동안 건조시킵니다.

건조되면 두 개의 가공된 플레이트를 육안으로 정렬한 다음 바인더 클립을 사용하여 두 개의 유리판 사이에 두 플레이트를 압축 상태로 놓습니다. 후속 세션에서 광합성 반응에 의한 칩 채널의 변형으로 인해 기판은 표면 손상을 방지하기 위해 극도의 주의를 기울여 취급해야 합니다. 방사선을 비추면 방해가 될 수 있습니다.

그런 다음 섭씨 105도에서 30분 동안 압축 상태에서 두 플레이트를 접착합니다. 그런 다음 샌드위치를 주변 온도로 식히고 바인더 클립과 유리판을 제거합니다. 1/16인치 외경 폴리에테르 에테르 케톤 튜브를 액세스 구멍에 삽입합니다.

그런 다음 두 가지 성분의 에폭시 기반 접착제를 적절하게 혼합하고 두 가지 성분의 에폭시 기반 접착제로 도관을 고정합니다. 에폭시가 상온에서 12시간 동안 경화되도록 합니다. 연동 펌프를 통해 튜브를 포화 수산화나트륨 용액에 넣습니다.

수산화나트륨 용액을 12시간 동안 분당 100마이크로리터의 유속으로 채널에 전달합니다. 잔류 수산화나트륨 용액을 제거한 다음 채널 내부를 탈이온수로 헹굽니다. 그런 다음 잔류 탈이온수를 제거하고 0.5 질산 용액을 마이크로칩에 전달합니다.

잔류 질산 용액을 제거한 다음 어둠 속에서 50% 아크릴아미드 용액을 마이크로칩에 전달하도록 시스템을 설정합니다. 아크릴아미드 용액을 8시간 동안 분당 100마이크로리터의 유속으로 마이크로칩에 주입합니다. 다음으로 잔류 아크릴아미드 용액을 제거한 다음 채널 내부를 탈이온수로 헹굽니다.

헹굼이 완료되면 마이크로칩을 통해 공기를 펌핑하여 남아 있는 탈이온수를 제거한 다음 원하는 추출 채널 영역이 빛에 노출될 수 있도록 자체 제작된 포토 마스크로 마이크로칩을 덮습니다. 다음으로, 억제제 제거 고체상 추출 카트리지를 가져다가 펌프를 사용하여 최소 3개의 카트리지 부피의 에탄올로 카트리지를 세척합니다. 그런 다음 1:1 디클로로에텐의 카트리지 3개 부피로 카트리지를 세척합니다.

1:1 디클로로에텐은 억제가 제거되면 불안정해지기 때문입니다. 염소를 함유한 고체상 추출 형성은 가능한 한 빨리 사용해야 합니다. 그런 다음 처리된 카트리지에 1mL의 1:1 디클로로에텐을 통과시킨 다음 알루미늄 호일로 포장된 20mL 샘플 바이알에 분획을 수집합니다.

그런 다음 100mL 유리병에 12mg의 AIBN, 3.18mL의 에탄올 및 1.65mL의 헥산이 포함된 용액으로 491마이크로리터의 시료를 옮깁니다. 주사기를 사용하여 SPE 형성 용액을 함유한 약 200마이크로리터의 염소를 칩의 채널에 주입합니다. 그런 다음 마이크로칩을 최대 방출 파장이 365nm인 자외선에 10분 동안 노출시킵니다.

SPE 형성 용액을 함유한 200마이크로리터의 새 염소를 채널에 주입하여 잔류 용액을 교체하고 마이크로칩을 10분 동안 UV 방사선에 다시 노출시킵니다. 이 과정을 총 18회 반복합니다. 마지막으로, 연동 펌프를 사용하여 30분 동안 분당 100마이크로리터의 유속으로 채널 내부를 에탄올로 헹굽니다.

헹굼이 완료되면 마이크로칩을 통해 공기를 펌핑하여 남아 있는 에탄올을 제거합니다. 연동 펌프로 잔류 용액을 제거한 후 제작된 마이크로칩을 지퍼 백에 보관하여 나중에 사용하십시오. 단계적 성장 동안 표면 변화를 모니터링하기 위해 접촉각 측정이 사용되었습니다.

접촉각의 변화는 수정 절차 중에 표면 변화가 발생했음을 분명히 나타냅니다. 최종 제품에 대해 80.3도의 접촉각을 측정했습니다. 변형된 PMMA에 대한 탄소 염소 농도의 존재는 레이저 절제 유도 결합 플라즈마 질량 분석 분석을 통해 확인되었습니다.

천연 PMMA를 절제하여 얻은 결과와 비교하여, 탄소 염소 moeities로 변형된 PMMA를 절제함으로써 염소에 대한 뚜렷한 신호가 예상대로 관찰되었습니다. PMMA에 대한 탄소 염소 분자의 부착을 추가로 검증하기 위해 Rama 스펙트럼을 수집했습니다. 성공적인 부착을 입증하는 것으로, 탄소 염소 비대칭 스트레칭 진동과 관련된 두 개의 특징적인 피크가 변형된 PMMA의 스펙트럼에서 682 inverse cm 및 718 inverse cm에서 관찰되었습니다.

미량 금속 분석을 위한 온칩 추출에 중요한 다이폴 정전기 상호 작용은 가장자리 구조 근처의 X선 흡수를 사용하여 여기에서 측정되었습니다. 변형된 표면이 망간 2+와 강한 상호 작용을 한다는 것을 보여줍니다.이 비디오를 본 후에는 다이폴 지원 SPE 마이크로 칩을 제조하는 방법을 잘 이해해야 합니다. 이 기술은 환경 과학 분야의 연구자들이 심각한 오염을 일으키는 금속 이온의 존재와 자연수 내 독성학 격실의 존재를 결정할 수 있는 길을 열었습니다.

이 기술을 숙달하면 환경 관리 및 오염 방지에 적용할 수 있습니다.