Name: Wykonanie optycznej suszarki do komórek do analizy spektroskopowej (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-01-08T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 37 s
Description: Naucz się wykonywać optyczną suszarkę do komórek do analizy spektroskopowej. Urządzenie z płyt akrylowych skraca czas suszenia wielu komórek jednocześnie, zwiększając efektywność eksperymentów spektroskopowych.

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

Autorzy nie mają żadnych podziękowań.

1. Projekt
<ol>
	<li>Szczegóły rysunku technicznego znajdują się na Rysunku 1.</li>
	<li>Wyciąć płytę akrylową o grubości 3 mm o wymiarach 210 mm szerokości x 60 mm wysokości x 104 mm głębokości, skleić klejem akrylowym i złożyć obudowę.</li>
	<li>Zainstalować do 30 ogniw optycznych o wymiarach 12,5 x 12,5 mm.</li>
	<li>Na przedniej ściance obudowy zamontować przełączniki i lampki startu i stopu oraz pokrętło regulacji czasu suszenia.</li>
	<li>Widok zewnętrzny i konfiguracja komponentów przedstawione są na Rysunku 2.</li>
	<li>Do wykonania obudowy i siatki należy użyć odpowiednio akrylu i nylonu. Przymocować siatkę do ramy, a następnie zamontować ją w górnej części obudowy.</li>
	<li>Do wykonania kraty pod ogniwa optyczne użyć akrylu. Przymocować ją do górnej części siatki.</li>
	<li>Zamontować dmuchawy z tyłu obudowy.</li>
	<li>Do wykonania przegrody zapobiegającej skraplaniu wody użyć akrylu półprzezroczystego.</li>
</ol>
2. Zarys konstrukcji sprzętowej
<ol>
	<li>Zobacz Rysunek 3 w celu uzyskania szczegółowych informacji na temat schematu obwodu.</li>
	<li>Obniż napięcie z 12 V do 5 V za pomocą stabilizatora trójterminalowego w celu zasilania mikrokomputera.</li>
	<li>Uruchom dmuchawy poprzez tranzystor NPN (25 V, 500 mA). 
	Uwaga: Ponieważ pin wyjściowy mikrokomputera ma napięcie 5 V.</li>
	<li>Kontroluj prędkość obrotową dmuchaw za pomocą modulacji szerokości impulsu (PWM) na pinie wyjściowym. 
	Uwaga: nadmuchiwarka jest napędzana, liczba obrotów jest kontrolowana, a moc ulega okresowym zmianom.</li>
	<li>Podłącz przełącznik startowy do pinu wejścia cyfrowego.</li>
	<li>Podłącz potencjometr ustawiania czasu pracy dmuchaw do pinu wejścia analogowego, aby zmieniać napięcie w zależności od pozycji obrotowej.</li>
	<li>Podłącz organiczną diodę emitującą światło (OLED) służącą do wyświetlania czasu pracy do dwóch cyfrowych pinów wyjściowych za pomocą magistrali I2C (inter-integrated circuit).</li>
	<li>Podłącz diodę LED, która świeci podczas pracy, do pinu wyjścia cyfrowego.</li>
</ol>
3. Zarys projektu oprogramowania
<ol>
	<li>Wykorzystaj mikrokomputer do sterowania dmuchawami. 
	Uwaga: Środowisko programistyczne zostało zbudowane w oparciu o Arduino, które jest jednym ze środowisk programistycznych określanych jako sprzęt open-source; wszystkie obwody i oprogramowanie są ogólnodostępne.</li>
	<li>Zarys działania
	<ol>
		<li>Naciśnij przełącznik startu.</li>
		<li>Odczytaj stan przycisku określonego przez przycisk wyboru na panelu przednim i aktywuj dmuchawę zgodnie z tym stanem.</li>
		<li>Odczytaj czas suszenia ustawiony za pomocą potencjometru na panelu przednim jako sygnał napięciowy i rozpocznij odliczanie czasomierza.</li>
		<li>Włącz diody LED i wyświetl pozostały czas na ekranie OLED.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Szczegółowe wyjaśnienie
	<ol>
		<li>Odczytaj pozycję potencjometru podłączonego do analogowego pinu wejściowego jako napięcie; następnie zostanie ono przeliczone na czas pracy dmuchawy i wyświetlone na ekranie OLED.</li>
		<li>Wykryj przełącznik ON/OFF podłączony do pinów J1-9, 10 schematu obwodu podczas naciskania przełącznika startu, aktywuj pin sterujący dmuchawami, uruchom dmuchawy i włącz diodę LED podczas pracy.</li>
		<li>Steruj dmuchawami za pomocą PWM. Wykryj pozycję potencjometru 10-kΩ podłączonego do schematu obwodu J1-5, 6, 7 i steruj dmuchawami za pomocą odpowiedniego wyjścia.</li>
		<li>Wykryj pozycję potencjometru 10-kΩ podłączonego do pinów J1-1, 2, 3 schematu obwodu poprzez ustawienie czasu suszenia i aktywuj dmuchawy na czas odpowiadający temu ustawieniu.</li>
		<li>Podłącz diodę LED zasilania do pinów J1-15, 16 schematu obwodu. Podłącz diodę LED startu do pinów J1-12, 13 schematu obwodu. 
		Uwaga: Dioda LED zasilania zapala się po włączeniu zasilania, a dioda LED startu świeci podczas aktywacji dmuchaw.</li>
		<li>Podłącz wyświetlacz OLED do pinów PB4, PB5 procesora za pomocą interfejsu I2C. 
		Uwaga: Czas pracy wyświetlany na ekranie OLED jest odliczany co sekundę. Gdy czas pracy osiągnie 0, pin sterujący dmuchawami zostaje ustawiony na 0, dmuchawy zostają zatrzymane, a dioda LED pracy zostaje wyłączona, aby przejść do początkowego stanu czuwania.</li>
		<li>Użyj biblioteki Adafruit SSD1306 dla wyświetlacza OLED w Arduino. 
		Uwaga: Po włączeniu przełącznika zasilania operacje przebiegają w kolejności: inicjalizacja i wyświetlanie komunikatu. Fragment kodu źródłowego poniżej służy jako przykład użycia tej biblioteki. 
		#include &#34;Wire.h&#34;; 
		#include &#60;Adafruit_SSD1306.h&#62; 
		#define OLED_RESET -1 
		Adafruit_SSD1306 display(OLED_RESET); 
		<img alt="Równanie" src="/files/ftp_upload/58518/58518eq1.jpg" /> 
		<img alt="Równanie" src="/files/ftp_upload/58518/58518eq1.jpg" /> 
		void setup() { 
		Serial.begin(115200); 
		while (!Serial) { 
		; // oczekiwanie na połączenie portu szeregowego. Wymagane tylko dla Leonardo 
		} 
		Wire.begin(SDA, SCL); // (SDA, SCL) 
		delay(1000); 
		display.clearDisplay(); // Wyczyść bufor. 
		display.setTextSize(1); 
		display.clearDisplay(); 
		display.print(F(&#34;SD &#34;)); // Wyświetlenie komunikatu wybudzania (Wersja) 
		display.println(ver); 
		display.display(); 
		<img alt="Równanie" src="/files/ftp_upload/58518/58518eq1.jpg" /> 
		<img alt="Równanie" src="/files/ftp_upload/58518/58518eq1.jpg" /> 
		}</li checked>
	</ol>
	</li>
</ol>
4. Zasada działania
<ol>
	<li>Szczegóły widoku zewnętrznego znajdują się na Rysunku 2.</li>
	<li>Włącz główny przełącznik zasilania nr 10. Zapali się lampka kontrolna nr 11.</li>
	<li>Umieść kuwety optyczne na siatce nr 2 w części kratowej plastikowej obudowy nr 1. 
	Uwaga: Liczba kuwet optycznych, które można zamontować, odpowiada liczbie kratek.</li>
	<li>Wybierz pracę dwóch dmuchaw lub czterech dmuchaw. W zależności od sytuacji sterowania zapalą się lampki kontrolne nr 5 i nr 6. 
	Uwaga: Element nr 3 jest przełącznikiem obsługującym dmuchawy po prawej stronie, a element nr 4 jest przełącznikiem obsługującym dmuchawy po lewej stronie.</li>
	<li>Ustaw czas pracy za pomocą czasomierza nr 9.</li>
	<li>Włącz element nr 7. 
	Uwaga: Uruchamia się wentylator nr 12, a jednocześnie zapala się lampka kontrolna nr 8.</li>
</ol>
5. Metoda pomiaru czasu schnięcia
<ol>
	<li>W przypadku suszenia naturalnego
	<ol>
		<li>Dokładnie przemyć ogniwa optyczne wodą lub etanolem. Użyć grubego papieru chłonnego do usunięcia wilgoci z ogniw optycznych, następnie przenieść ogniwa w inne miejsce na papierze chłonnym i poczekać do ich wyschnięcia.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>W przypadku suszarki do ogniw optycznych
	<ol>
		<li>Dokładnie przemyć ogniwa optyczne wodą lub etanolem. 
		Uwaga: Użyć grubego papieru chłonnego do tymczasowego usunięcia wilgoci.</li>
		<li>Umieścić ogniwa optyczne w suszarce do ogniw optycznych, a następnie poczekać do ich wyschnięcia.</li>
		<li>Zmierzyć czas suszenia 3x dla każdego ogniwa.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Porównanie wartości średnich
	<ol>
		<li>Zmierzyć czasy suszenia 3x w 30 miejscach w celu uzyskania rozkładu. 
		Uwaga: Ma to na celu wykrycie różnic w czasie w zależności od położenia ogniw w suszarce do ogniw optycznych.</li>
		<li>Użyć wartości średnich ze wszystkich 30 miejsc do porównania z wodą. 
		Uwaga: W przypadku mycia wodą, wyznaczyć pozycje ogniw optycznych losowo, a następnie zmierzyć czas suszenia w 10 punktach.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>Byeon, J., Kang, K. H., Jung, H. K., Suh, J. K. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s13206-016-1104-9">Assessment for Quantification of Biopharmaceutical Protein Using a Microvolume Spectrometer on Microfluidic Slides.</a> Biochip Journal. 11 (1), 21-29 (2017).</li>
<li>You, C. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+and+identification+of+proteins+using+nanoparticle-fluorescent+polymer+%27chemical+nose%27+sensors%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Detection and identification of proteins using nanoparticle-fluorescent polymer 'chemical nose' sensors.</a> Nature Nanotechnology. 2 (5), 318-323 (2007).</li>
<li>Nonaka, H., Hideno, A. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1381117714002537">Quantification of cellulase adsorbed on saccharification residue without the use of colorimetric protein assays.</a> Journal of Molecular Catalysis. 110, 54-58 (2014).</li>
<li>Thongboonkerd, V., Songtawee, N., Kanlaya, R., Chutipongtanate, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+analysis+and+evaluation+of+the+solubility+of+hydrophobic+proteins+recovered+from+brain%2C+heart+and+urine+using+UV-visible+spectrophotometry%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+and+Bioanalytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Quantitative analysis and evaluation of the solubility of hydrophobic proteins recovered from brain, heart and urine using UV-visible spectrophotometry.</a> Analytical and Bioanalytical Chemistry. 384 (4), 964-971 (2006).</li>
<li>Nakashima, N., Okuzono, S., Murakami, H., Nakai, T., Yoshikawa, K. <a target="_blank" href="http://www.journal.csj.jp/doi/abs/10.1246/cl.2003.456">DNA dissolves single-walled carbon nanotubes in water.</a> Chemistry Letters. 32 (8), 782-782 (2003).</li>
<li>Ishibashi, Y., Ito, M., Homma, Y., Umemura, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monitoring+the+antioxidant+effects+of+catechin+using+single-walled+carbon+nanotubes%3A+Comparative+analysis+by+near-infrared+absorption+and+near-infrared+photoluminescence%5BTitle%5D)+AND+%22Colloids+and+Surfaces+B-Biointerfaces%22%5BJournal%5D)">Monitoring the antioxidant effects of catechin using single-walled carbon nanotubes: Comparative analysis by near-infrared absorption and near-infrared photoluminescence.</a> Colloids and Surfaces B-Biointerfaces. , 139-146 (2018).</li>
<li>Zheng, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DNA-assisted+dispersion+and+separation+of+carbon+nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Materials%22%5BJournal%5D)">DNA-assisted dispersion and separation of carbon nanotubes.</a> Nature Materials. 2 (5), 338-342 (2003).</li>
<li>Hughes, M. E., Brandin, E., Golovchenko, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+absorption+of+DNA-carbon+nanotube+structures%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Optical absorption of DNA-carbon nanotube structures.</a> Nano Letters. 7 (5), 1191-1194 (2007).</li>
<li>Zhao, W., Song, C. H., Pehrsson, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Water-soluble+and+optically+pH-sensitive+single-walled+carbon+nanotubes+from+surface+modification%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Water-soluble and optically pH-sensitive single-walled carbon nanotubes from surface modification.</a> Journal of the American Chemical Society. 124 (42), 12418-12419 (2002).</li>
<li>Koh, B., Park, J. B., Hou, X. M., Cheng, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+Dispersion+Studies+of+Single-Walled+Carbon+Nanotubes+in+Aqueous+Solution%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Chemistry+B%22%5BJournal%5D)">Comparative Dispersion Studies of Single-Walled Carbon Nanotubes in Aqueous Solution.</a> Journal of Physical Chemistry B. 115 (11), 2627-2633 (2011).</li>
<li>Nakayama, T., Tanaka, T., Shiraki, K., Hase, M., Hirano, A. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.7567/APEX.11.075101/meta">Suppression of single-wall carbon nanotube redox reaction by adsorbed proteins.</a> Applied Physics Express. 11 (7), 075101-075101 (2018).</li>
<li>Zeranska-Chudek, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Study+of+the+absorption+coefficient+of+graphene-polymer+composites%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Study of the absorption coefficient of graphene-polymer composites.</a> Scientific Reports. 8, 9132-9132 (2018).</li>
<li>Laptinskiy, K. A., et al. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jpcc.7b12618">Adsorption of DNA Nitrogenous Bases on Nanodiamond Particles: Theory and Experiment.</a> Journal of Physical Chemistry C. 122 (20), 11066-11075 (2018).</li>
<li>Jena, P. V., Safaee, M. M., Heller, D. A., Roxbury, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DNA-Carbon+Nanotube+Complexation+Affinity+and+Photoluminescence+Modulation+Are+Independent%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Materials+%26+Interfaces%22%5BJournal%5D)">DNA-Carbon Nanotube Complexation Affinity and Photoluminescence Modulation Are Independent.</a> ACS Applied Materials & Interfaces. 9 (25), 21397-21405 (2017).</li>
<li>Ohfuchi, M., Miyamoto, Y. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0008622316311319">Optical properties of oxidized single-wall carbon nanotubes.</a> Carbon. 114, 418-423 (2017).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Ogniwa optyczne mogą być suszone jednocześnie z dmuchawami, a czas suszenia może być znacznie skrócony. Nawet jeśli operacja zatrzymania nie zostanie wykonana, można ją bezpiecznie zatrzymać za pomocą funkcji automatycznego zatrzymania timera. Z wyników pomiarów rozkładu czasu schnięcia wynika, że nie stwierdzono istotnej różnicy w czasie suszenia ze względu na różnicę w pozycji montażowej ogniw optycznych.
Krytycznym etapem protokołu jest projekt obudowy. Wyzwanie polega na tym, jak sprawić, ...

Komórki optyczne są używane jako instrumenty laboratoryjne w szerokim zakresie dziedzin. W badaniach z zakresu nauk przyrodniczych biomolekuły, takie jak kwasy nukleinowe i białka, są często wykorzystywane do eksperymentów, a metody spektroskopowe są szeroko stosowane w metodach ilościowych. Dokładne określenie ilościowe próbki eksperymentu jest niezbędne do uzyskania dokładniejszych i bardziej powtarzalnych wyników. Widmo absorpcyjne uzyskane za pomocą spektrofotometru było często wykorzystywane do ilościowego oznaczania biomolekuł, takich jak kwasy nukleinowe i białka1,2,3,4. Przeprowadzono również badania nad charakterystykami oksydacyjno-redukcyjnymi spowodowanymi zmianą widma absorpcyjnego i fotoluminescencji nanorurki węglowej (CNT) zdyspergowanej za pomocą DNA5,6,7,8,9,10. Do tych pomiarów używa się komórek optycznych, ale nie można wykonać dokładnych pomiarów, jeśli nie zostaną one dokładnie umyte i wysuszone.
Podczas pomiaru widm absorpcyjnych lub fotoluminescencji, nie jest możliwe dokładne zmierzenie w zabrudzonych komórkach optycznych11,12,13,14,15. Ekonomiczne jednorazowe ogniwa optyczne wykonane z polistyrenu i polimetakrylanu metylu służą również do eliminacji mycia i zanieczyszczeń. Jednak gdy wymagane są precyzyjne pomiary, często stosuje się szkła kwarcowe, ponieważ mają one niezwykle doskonałe właściwości optyczne, takie jak przepuszczalność światła. W takim przypadku ogniwa optyczne są myte po pomiarze próbki i wielokrotnie używane. Zwykle po umyciu ogniw optycznych wodą lub etanolem są one suszone w sposób naturalny. Gdy wymagane jest szybkie suszenie, suszy się je pojedynczo za pomocą suszarek do włosów lub podobnego sprzętu. Czyszczenie komórek optycznych jest jedną z najbardziej nieprzyjemnych i czasochłonnych procedur w eksperymencie. Wraz ze wzrostem liczby próbek wydłuża się czas schnięcia, co z kolei wydłuża czas potrzebny na przeprowadzenie eksperymentu i badań. W poprzednich badaniach nie było doniesień na temat urządzeń peryferyjnych komórek optycznych. Badanie to ma na celu skrócenie czasu badań poprzez jednoczesne suszenie wielu ogniw optycznych.
Sprawdziliśmy, czy istnieją inne podobne produkty. Istnieje już osuszacz skrzynkowy o stałej temperaturze z funkcją kontroli temperatury i funkcją timera; Nie można jednak znaleźć żadnych komercyjnych produktów o tej samej konfiguracji.
Opisano zarys produkcji tego urządzenia. Po pierwsze, obudowa typu pudełkowego wykonana jest przy użyciu płyty akrylowej. Do góry przymocowana jest nylonowa siatka. Umieszcza się na nim plastikową siatkę do zamocowania komórki optycznej. Obwód sterujący jest przechowywany wewnątrz obudowy, a plastikowa płytka jest przymocowana w celu ochrony obwodu przed kropelkami wody. Obwód sterujący składa się z procesora i jest sterowany przez oprogramowanie. Dmuchawy są przymocowane z tyłu obudowy, a wiatr dostarczany przez dmuchawy dostaje się do komórek optycznych ustawionych do góry nogami. Dmuchawy są uruchamiane za pomocą przełącznika z przodu i są automatycznie zatrzymywane przez timer. W zależności od liczby ogniw optycznych do wysuszenia, można wybrać dwie lub cztery dmuchawy do pracy. Kropelki wody kapiące z ogniw optycznych parują wraz z wiatrem z dmuchaw. Komórki kwarcowe myje się wodą lub etanolem, a czas schnięcia porównuje się z czasem suszenia naturalnego.

<table><tbody><tr><td>dmuchawa</td><td>ebm-papst</td><td>422JN</td><td>Mulfingen, Niemcy</td></tr><tr><td>Mikrokomputer</td><td>Atmel Corporation</td><td>ATmega 328 P</td><td>CA, USA</td></tr><tr><td>Przycisk wyboru dmuchawy</td><td>Sengoku Densyo Co., Ltd.</td><td>MS-358 (czerwony)</td><td>Tokio, Japonia</td></tr><tr><td>Lampa operacyjna dmuchawy</td><td>Akizuki Denshi Tsusho Co., Ltd.</td><td>DB-15-T-OR</td><td>Tokio, Japonia</td></tr><tr><td>Przycisk uruchamiania dmuchawy</td><td>Sengoku Densyo Co., Ltd.</td><td>MS-350M (biały)</td><td>Tokio, Japonia</td></tr><tr><td>Timer</td><td>Akizuki Denshi Tsusho Co., Ltd.</td><td>SH16K4A105L20KC</td><td>Tokio, Japonia</td></tr><tr><td>Wyłącznik zasilania</td><td>Marutsuelec Co., Ltd.</td><td>3010-P3C1T1G2C01B02BKBK-EI</td><td>Tokio, Japonia</td></tr><tr><td>Lampa zasilająca</td><td>Akizuki Denshi Tsusho Co., Ltd.</td><td>Moduł OLED DB-15-TG</td><td>Tokio, Japonia</td></tr><tr><td></td><td>Akihabara Co., Ltd.</td><td>M096P4W</td><td>Tokio, Japonia</td></tr></tbody></table>

wykonanie optycznej suszarki do komórek do analizy spektroskopowej

Fabrication of an Optical Cell Dryer for the Spectroscopic Analysis Cells

Komórki optyczne, które są instrumentami eksperymentalnymi, to małe, kwadratowe rurki uszczelnione z jednej strony. Próbkę umieszcza się w tej probówce, a pomiar wykonuje się za pomocą spektroskopu. Materiały używane do ogniw optycznych zazwyczaj obejmują szkło kwarcowe lub plastik, ale drogie szkło kwarcowe jest ponownie wykorzystywane poprzez usuwanie substancji innych niż ciecze, które mają być analizowane, a które przylegają do wnętrza pojemnika. W takim przypadku ogniwa optyczne są myte wodą lub etanolem i suszone. Następnie dodaje się i mierzy następną próbkę. Komórki optyczne suszy się naturalnie lub za pomocą ręcznej suszarki do włosów. Jednak suszenie wymaga czasu, co sprawia, że jest to jeden z czynników wydłużających czas eksperymentu. Celem tego badania jest drastyczne skrócenie czasu suszenia za pomocą dedykowanej automatycznej suszarki, która może suszyć wiele komórek optycznych jednocześnie. Aby to zrealizować, zaprojektowano obwód dla mikrokomputera, a sprzęt korzystający z niego został niezależnie zaprojektowany i wyprodukowany.

Jak pokazano w Tabeli 1, w przypadku przemywania etanolem średni czas suszenia w procesie naturalnym wynosił 426,4 s, natomiast średni czas suszenia w suszarce optycznej wynosił 106 s. W przypadku przemywania wodą średni czas suszenia w procesie naturalnym wynosił 1481,4 s, a średni czas suszenia w suszarce optycznej wynosił 371,6 s. W obu przypadkach czas suszenia został zredukowany do około jednej czwartej. Rozkład czasu suszenia w suszarce optycznej przedstawiono na <s...

Przedstawiono protokół wytwarzania urządzenia do jednoczesnego suszenia wielu komórek optycznych.

Wykonanie optycznej suszarki do komórek do analizy spektroskopowej

Optical cells, which are experimental instruments, are small, square tubes sealed on one side. A sample is placed in this tube, and a measurement is ...

Główną zaletą tej techniki jest to, że skraca czas schnięcia, co może skrócić czas spędzony na tym eksperymencie. Metoda ta może być pomocna w dziedzinie analizy spektroskopowej, na przykład podczas wykonywania absorpcji w podczerwieni lub innych pomiarów luminescencji. Eksperymenty można opóźnić w oczekiwaniu na wyschnięcie komórek optycznych.Aby skrócić czas schnięcia, zaprojektuj i wyprodukuj urządzenie suszące. To urządzenie wykorzystuje płytę akrylową o grubości trzech milimetrów do stworzenia etui z częściowo otwartą górą. Obrób maszynowo płytkę z przodu obudowy, aby pomieścić elementy sterujące urządzenia.Podobnie, deska z tyłu jest obrabiana maszynowo, aby pomieścić cztery dmuchawy do suszenia, obsługiwane parami po lewej i prawej stronie. Podeprzyj akrylową siatkę nad obudową, aby utrzymać komórki optyczne na miejscu. Pod kratą przymocowana do obudowy jest nylonowa siatka, która podtrzymuje komórki i umożliwia przepływ powietrza.Wewnątrz obudowy znajduje się elektronika. Dodatkowe płyty akrylowe osłaniają je przed płynami i przekierowują przepływ powietrza. Schemat elektroniki ujawnia mikrokontroler w jego rdzeniu.Te złącza na schemacie reprezentują elementy sterujące i ws

fabrication-an-optical-cell-dryer-for-spectroscopic-analysis

Research

JoVE Journal

Engineering

Inżynieria

Analiza pojedynczych komórek jest przeprowadzana za pomocą spektrometrii mas w komórkach roślinnych i zwierzęcych pod ciśnieniem atmosferycznym, wykorzystując zaostrzony światłowód do pobierania próbek komórek w celu przeprowadzenia spektrometrii mas z jonizacją przez rozpylanie wspomaganą ablacją laserową (LAESI).

Bezpośrednia analiza pojedynczych komórek za pomocą spektrometrii mas przy ciśnieniu atmosferycznym

Referencyjna technika interferometryczna, która ma na celu usuwanie niepożądanych zakłóceń laserowych dla nanodetekcji, jest wykorzystywana do sondowania mikrownęk czynnikowych o ultra wysokiej jakości. Instrukcje dotyczące montażu, konfiguracji i pozyskiwania danych są dostarczane wraz z procesem pomiaru w celu określenia współczynnika jakości gniazda.

Implementacja interferometru referencyjnego do nanodetekcji

Parametryczne wzbudzenia optomechaniczne zostały ostatnio eksperymentalnie zademonstrowane w mikroprzepływowych rezonatorach optomechanicznych za pomocą ciśnienia promieniowania optycznego i stymulowanego rozpraszania Brillouina. W artykule opisano wytwarzanie tych rezonatorów mikroprzepływowych wraz z metodologiami generowania i weryfikacji oscylacji optomechanicznych.

Produkcja i testowanie mikroprzepływowych oscylatorów optomechanicznych

Wielokolorowa detekcja fluorescencji w mikrofluidyce kropelkowej zazwyczaj obejmuje nieporęczne i złożone systemy detekcji oparte na mikroskopie epifluorescencyjnym. Tutaj opisujemy kompaktowy i modułowy schemat detekcji wielokolorowej, który wykorzystuje szereg światłowodów do czasowego kodowania wielokolorowych danych zebranych przez pojedynczy fotodetektor.

Wielokolorowa detekcja fluorescencji dla mikrofluidyki kropelkowej z wykorzystaniem światłowodów

Opisany jest prosty aparat Dewara/kriostatu z ciekłym azotem, składający się z małego optycznego Dewara z topionej krzemionki, termopary i spektrografu z ładunkiem sprzężonym z ładunkiem (CCD). Eksperymenty, do których zaprojektowano ten kriostat Dewara, wymagają szybkiego ładowania, zamrażania i wyrównywania próbek, dokładnych i stabilnych temperatur próbek oraz niewielkich rozmiarów/przenośności.

Prosty kriostat Dewara/Kriostatu do równoważenia termicznego próbek w znanych temperaturach w celu dokładnych pomiarów luminescencji kriogenicznej

Metoda indukowanej suszeniem samointegracji megamolekularnych biopolimerów na granicy powietrzno-ciekłokrystalicznej jest dostępna tutaj. Metodologia ta będzie przydatna nie tylko do zrozumienia makroskopowego potencjału biopolimerów, ale także jako metoda oceny materiałów miękkich w dziedzinach biomedycznych i środowiskowych.

Metody samointegracji biopolimerów megamolekularnych na granicy faz powietrze-LC

Ten protokół opisuje projektowanie i produkcję mostu wodnego oraz jego aktywację jako włókna wodnego. Eksperyment pokazuje, że rezonanse kapilarne włókna wodnego modulują jego transmisję optyczną.

Projekt i wykonanie światłowodu wodnego

Tutaj charakteryzujemy strukturę białek i miejsca interakcji w żywych komórkach za pomocą techniki śladu białkowego, zwanej szybkim fotochemicznym utlenianiem białek w komórce (IC-FPOP).

Charakterystyka białek komórkowych za pomocą szybkiego fotochemicznego utleniania białek w komórce

Ten protokół opisuje budowę taniego, dyskretnego, sprzężonego światłowodami i z przestrzenią powietrzną etalonowego Fabry'ego-Perota z różnymi zastosowaniami, takimi jak spektroskopia gazów śladowych. Produkcja jest możliwa w każdym obiekcie, w którym dostępny jest standardowy optyczny sprzęt laboratoryjny.

Wytwarzanie taniego, sprzężonego z włóknami i rozmieszczonego powietrznie etalonu Fabry-Pérot

W tym artykule proponujemy protokół do produkcji hybrydowych sferoidów za pomocą pęsety optycznej. Metoda ta pozwala na precyzyjną kontrolę wczesnych etapów procesu powstawania sferoidów, co jest nieosiągalne innymi metodami.

Wykorzystanie pęsety optycznej do generowania sferoid hybrydowych

Spektroskopia Ramana w komórkach płynnych (FCRS) umożliwia operandowe obserwacje zjawisk reakcji i transportu podczas wodnej korozji szkieł krzemianowych na poziomie mikroskopowym, w podwyższonych temperaturach i w czasie rzeczywistym. Nie przerywając zachodzących procesów, FCRS dostarcza informacji o mechanizmach reakcji, kinetyce i procesach transportu.

Spektroskopia Ramana w komórkach płynnych do badań operando zjawisk reakcji i transportu podczas korozji szkła krzemianowego

Naucz się wykonywać optyczną suszarkę do komórek do analizy spektroskopowej. Urządzenie z płyt akrylowych skraca czas suszenia wielu komórek jednocześnie, zwiększając efektywność eksperymentów spektroskopowych.

Wykonanie optycznej suszarki do komórek do analizy spektroskopowej

Przeglądaj więcej filmów