Sendo utilizado de forma abrangente, a espectroscopia vibracional de geração de frequência de soma (SFG) pode ajudar a revelar a ordem conformacional da cadeia e a mudança estrutural secundária acontecendo em interfaces de polímero e biomacromolécula.
É necessária uma assinatura do JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou inicie seu teste gratuito.
Artigo de método
Estruturas de nível molecular interfacial de polímeros e biomacromoléculas reveladas através de espectroscopia vibracional de geração de frequência de soma
Neste artigo
Resumo
Resumo
Como espectroscopia óptica não linear de segunda ordem, a espectroscopia vibracional de geração de frequência de soma (SFG) tem sido amplamente utilizada na investigação de várias superfícies e interfaces. Esta técnica ótica não invasora pode fornecer a informação local do molecular-nível com monoolayer ou sensibilidade do submonolayer. Nós estamos aqui fornecendo a metodologia experimental em como detectar seletivamente a relação enterrada para macromoléculas e biomacromoléculas. Com isto na mente, as estruturas secundárias interfaciais do fibroína e das estruturas de água de seda em torno do duplex modelo da curto-corrente do oligonucleotide são discutidas. O primeiro mostra uma sobreposição da cadeia de cadeia ou o efeito de confinamento espacial e o último mostra uma função de proteção contra os íons Ca2 + resultantes da superestrutura da coluna quiral da água.
Introdução
O desenvolvimento da espectroscopia vibracional de geração de frequência de soma (SFG) pode ser datado de volta ao trabalho realizado por Shen et al. há trinta anos1,2. A singularidade da seletividade interfacial e da sensibilidade da submonocamada faz com que a espectroscopia vibracional SFG seja apreciada por um grande número de pesquisadores nas áreas de física, química, biologia e ciência dos materiais, etc3,4 ,5. Atualmente, uma ampla gama de questões científicas relacionadas a superfícies e interfaces estão sen....
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Protocolo
1. SFG experimental
- Use um sistema comercial degradam SFG (tabela de materiais), que fornece um feixe de 1064 nm fundamental com uma largura de pulso de ~ 20 PS e uma freqüência de 50 Hz, com base em um Nd: YAG laser.
- Converta o feixe de 1064 nm fundamental em um feixe de 532 nm e um feixe de 355 NM usando módulos de segundo e terceiro harmônicos. Orientar diretamente o feixe de 532 nm como um feixe de luz de entrada e gerar o outro feixe de entrada Mid-Infrared (IR) cobrindo a faixa de freqüência de 1000 a 4000 cm-1 através da geração óptica paramétrica (OPG)/Optical amplificação paramétrica (OPA)/ proc....
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Resultados
Na parte do coeficiente de Fresnel da seção do protocolo, nós mostramos que, teoricamente, é praticável detectar seletivamente somente uma única relação em uma vez. Aqui, experimentalmente, confirmamos que essa metodologia está basicamente correta, como mostra a Figura 5 e a Figura 6.
A Figura 5 mostra a estrutura de PHEMA interfacial enterrada após a intrusão da água com uma película do hidrogel do ~ 150.......
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Discussão
Para investigar as informações estruturais a partir de um nível molecular, a SFG tem suas vantagens inerentes (ou seja, sensibilidade monocamada ou submonocamada e seletividade interfacial), que pode ser aplicada para estudar várias interfaces, como o sólido/sólido, sólido/ líquido, sólido/gás, líquido/gás, líquido/líquido interfaces. Embora a manutenção do equipamento e o alinhamento ótico sejam ainda demorados, o retorno é significativo em que a informação detalhada do nível molecular nas superfícies e nas relações pod.......
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Divulgações
Não temos nada a revelar.
Agradecimentos
Este estudo foi apoiado pelo programa de desenvolvimento chave do estado para a pesquisa básica de China (2017YFA0700500) e a Fundação Nacional da ciência natural de China (21574020). Os fundos de pesquisa fundamentais para as universidades centrais, um projeto financiado pelo programa de desenvolvimento acadêmico prioritário das instituições de ensino superior de Jiangsu (PAPD) e o centro nacional de demonstração de Engenharia Biomédica experimental Educação (Universidade do sudeste) também foram muito apreciados.
....Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| 1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfocolina (DPPC) | Avanti Lipídios Polares, Inc. | 850355P-1g | |
| Etanol anidro | Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd | 100092680 | ≥ 99,7% |
| CaF2 prisma | Chengdu YaSi Optoelectronics Co., Ltd. | ||
| Cloreto de cálcio anidro | Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd | 10005817 | ≥ 96,0% |
| DPPC deuterado (d-DPPC) | Avanti Polar Lipids, Inc. | 860345P-100mg | |
| Forno eletromagnético | Zhejiang Supor Co., Ltd | C21-SDHCB37 | |
| Langmuir-Blodgett (LB) através de | KSV NIMA Co., Ltd. | KN 2003 | |
| Brometo de lítio anidro | Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd | 20056926 | |
| Sistema de síntese Milli-Q | Água ultrapura | Millipore | |
| Limpador de plasma | Chengdu Mingheng Science & Technology Co., Ltd | PDC-MG | Limpeza por plasma de oxigênio |
| Poli (2-hidroxietil metacrilato) (PHEMA) | Sigma-Aldrich Co., LLC. | 192066 MSDS | Mw = 300 000 |
| Poliestireno | Sigma-Aldrich Co., LLC. | 330345 MSDS | Mw = 48 kDa e Mn = 47 kDa |
| Casulos | de Bombyx mori | ||
| Fita complementar única de oligonucleotídeo | Nanjing Genscript Biotechnology Co., Ltd. | H03596 | 5'-CGAAGGCTTCCAGCT-3'Fita |
| única de oligonucleotídeo | Nanjing Genscript Biotechnology Co., Ltd. | H04936 | 3¢-end modificado por colesterol-trietilenoglicol(Chol-TEG) (5¢-GCTTCCGAAGGTCGA-3¢) |
| Reagente químico anidro Co. de Sinopharm do carbonato de sódio | , Ltd | 10019260 | ≥ 99,8% |
| Instituto de | Microeletrônica da Academia Chinesa de Ciências | KW-4A | Para a preparação de filmes ploymer |
| Perfilador de passo | Veeco | DEKTAK 150 | Para a medição da espessura do filme Sistema de |
| espectroscopia vibracional de geração de frequência de soma (SFG) | EKSPLA | Um sistema SFG de picossegundo comercial |
Referências
- Shen, Y. R. Optical Second Harmonic Generation at Interfaces. Annual Review of Physical Chemistry. 40, 327-350 (1989).
- Shen, Y. R. Surface properties probed by second-harmonic and sum-frequency generation. Nature. 337, 519-525 (1989).
- Lu, X....
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Reimpressões e permissões
