A plataforma baseada em alta impedância de desempenho para a detecção Taxa de evaporação

O objetivo geral deste experimento é medir as taxas de evaporação das soluções, usando um sistema baseado em impedância. Este método pode ajudar a responder a questões-chave nos campos da química analítica, como a hidratação competitiva de cosméticos. A principal vantagem dessa técnica é uma resposta de detecção mais rápida, tamanho de amostra pequeno, altas sensibilidades, gerenciamento de várias amostras e fácil desmontagem para limpeza e reutilização.

Este método pode fornecer informações sobre o processo de evaporação. Também pode ser aplicado a outros cadarços, como dissecção biomolecular e comportamento celular. Tivemos a ideia do método pela primeira vez quando descobrimos que a natureza demorada da maneira padrão desses sistemas de medição era problemática.

Para começar a construir o módulo de chip experimental, use um cortador de vidro para cortar um substrato de vidro revestido com óxido de índio e estanho nas dimensões apropriadas. Sonicar o vidro ITO em acetona. E depois em água deionizada por 15 minutos cada.

Em seguida, seque o vidro ITO com ar seco. Aplique cinco mililitros de líquido fotorresistente positivo no vidro ITO e gire o vidro por 30 segundos. Mantenha o copo a 90 graus Celsius por cinco minutos.

Em seguida, cubra o vidro com uma máscara fotográfica de filme e exponha o vidro a 14 miliwatts de luz ultravioleta de 436 nanômetros por 3,1 segundos. Deixe o vidro esfriar até a temperatura ambiente. Em seguida, desenvolva o vidro na solução do revelador por 30 segundos.

Aqueça o vidro revelado em uma placa quente a 120 graus Celsius por 10 minutos. Deixe o vidro esfriar a 80 graus Celsius. Coloque o vidro em solução de gravação a 80 graus por três minutos.

Em seguida, coloque o vidro em acetona por um minuto para remover o material fotorresistente residual. Usando um cortador de vidro, corte o excesso de vidro ITO do chip. Em seguida, sonice uma matriz de silicone de 8 poços e o chip ITO em detergente, água deionizada, etanol 95% e água deonizada novamente por 15 minutos cada.

Seque a matriz e o chip com ar seco. Coloque cuidadosamente a matriz de silicone limpa e seca na superfície do chip ITO de forma que os dedos do eletrodo no chip fiquem todos dentro dos poços da matriz de silicone. Por fim, pressione a matriz de silicone no chip ITO para formar o módulo de chip experimental.

Para iniciar a preparação para o experimento, conecte um amplificador de bloqueio a um computador. Em seguida, conecte um circuito de relé de comutação ao amplificador de bloqueio. Insira o módulo de chip experimental no soquete do circuito do relé do interruptor.

No software, defina a frequência do sinal, os números dos poços de amostra, o ciclo de execução e o nome do arquivo. Em seguida, prepare soluções de 4 mililitros de concentrações variadas de ácido hialurônico na água da torneira. Transfira 2,5 mililitros de cada solução para um pequeno frasco.

Para iniciar o experimento, para cada amostra, transfira 0,5 mililitros para um poço do módulo de chip experimental. Em seguida, pesar cada frasco de amostra com uma balança de precisão e registrar os pesos. No software, comece a coletar dados de resistência e fase do sinal.

Registar os pesos dos frascos em intervalos de tempo regulares durante toda a experiência de evaporação. Continue coletando dados até que a taxa de evaporação possa ser determinada com precisão pela mudança no peso dos frascos de amostra. A taxa de evaporação das soluções de ácido hialurônico em relação à água pode ser calculada a partir dos dados de impedância após uma hora de coleta de dados.

O método de pesagem exigiu meio dia de coleta de dados para determinar a taxa de evaporação. Os dados de impedância, quando normalizados e convertidos em taxa de perda de peso, indicaram que a taxa de evaporação da solução de 0,05 em peso para o ácido hialurônico em volume é 12% menor em relação à água. O método de pesagem convencional apresentou a mesma tendência de diminuição da taxa de evaporação relativa.

Mas a sensibilidade da balança de precisão era menor do que a do detector de impedância. Uma vez dominada, essa técnica pode ser feita em uma hora se for executada corretamente. Após seu desenvolvimento, essa técnica abriu caminho para que pesquisadores da área de biomedicina melhorem a detecção de biomedicamentos e o comportamento celular usando um microchip constante.