Микротензиометр для конфокальной микроскопии Визуализация динамических интерфейсов

Метод сочетает в себе конфокальный микроскоп с микротензиометром капиллярного давления, создавая мощный инструмент, который может быть использован для изучения интерфейсов жидкости кривой жидкости с высоким пространственным и временным разрешением. Этот метод может исследовать структурные и функциональные отношения для поверхностно-активных материалов путем одновременного измерения свойств поверхности и конфокальных изображений морфологий поверхности на сильно изогнутых интерфейсах. Мы предполагаем, что продукты воспаления ингибируют легочное поверхностно-активное вещество, вызывающее проблемы с дыханием, связанные с точным респираторным дистресс-синдромом.

Эта дверь может исследовать свойства поверхностно-активного вещества легких, а также морфологию и стабильность легких, подвергающихся воздействию таких материалов. Чтобы начать, соберите клетку CPM, поместив большую сторону капилляра в верхнюю часть клетки, пока она не продвинется на нижнюю сторону клетки. Осторожно затяните пиковый разъем, чтобы закрепить капилляр, а затем прикрепите трубку от микрофлюидного насоса к большой стороне капилляра.

При необходимости прикрепите резервуар для обмена растворителем и/или ванну контроля температуры к соответствующим входным и выходным отверстиям на ячейке CPM. В противном случае подключите неиспользуемые входы и розетки. Прикрепите ячейку CPM к ступени конфокального микроскопа, примерно выровняв ее с объективом CFM, камерой CPM и источником света CPM.

Откройте поток газа к микрофлюидному насосу при рекомендуемом рабочем давлении насоса и убедитесь, что поток в капилляр открыт. Запустите виртуальный интерфейс CPM, установив базовое давление до 25 миллибар и переключившись в режим управления давлением. Затем наполните ячейку CPM водой с помощью пипетки.

Сосредоточьтесь на кончике капилляра с помощью микротензиометрической камеры и расположите аннус, чтобы перекрыть пузырь. Поместите иммерсионный объектив конфокального микроскопа в контакт с жидкостью в клетке и сосредоточьтесь на пузыре с помощью конфокального микроскопа. Нажмите на сброс пузырька и убедитесь, что образовался новый пузырь.

Если пузырь не лопается, увеличьте давление сброса или увеличьте время задержки сброса на вкладке сброса пузырьков под окном просмотра. Выньте воду с помощью прямого к клетке шприца опорожните ее и снова прикрепите. Заполните ячейку нужным образцом.

Использование автоклавной пипетки, поддерживающей программное обеспечение CPM в режиме контроля давления, гарантируя, что начальное поверхностное натяжение составляет около 73 милли Ньютон на метр при создании нового пузырькового интерфейса. После определения радиуса вновь образованного пузырька введите это значение в элемент управления центральной линии и измените тип элемента управления на элемент управления областью, щелкнув вкладку элемента управления областью. Начните запись конфокального видео, затем нажмите на пузырь сброса и сразу же нажмите на сбор данных.

Отрегулируйте скорость записи данных в соответствии с общим временем поглощения образца, сдвинув планку. После окончания эксперимента. Сохраните файл, выбрав правильный путь к файлу и нажав на кнопку сохранения.

Остановите и сохраните запись на CFM. Введите требуемое базовое значение процента колебаний и частоты колебаний и выберите соответствующую вкладку, решив, будет ли колебание колебанием давления, колебанием области или колебанием кривизны. Начните запись конфокального видео и нажмите на сбор данных в программном обеспечении CPM.

Выберите скорость сбора данных, чтобы задать достаточное количество точек данных для каждого цикла колебаний. Если требуются другие амплитуды или частоты колебаний, измените значения во время эксперимента и сохраните результаты. Сначала вставьте впускную трубку перистальтического насоса в бутылку с желаемым обменным раствором и вставьте выпускную трубку в контейнер для отходов.

Начните запись видео в конфокальном программном обеспечении, затем нажмите «Собрать данные в программном обеспечении CPM». Далее установите скорость перистальтического насоса. Если необходимо заменить несколько жидкостей, остановите перистальтический насос и подключите входное отверстие к другому обменному раствору.

После завершения обмена сохраните результаты, как показано ранее. Результаты микротензиометра для постоянного поглощения давления показали, что площадь поверхности пузырька значительно увеличивается на протяжении всего исследования и приводит к гораздо более медленному поглощению, чем случай постоянной площади поверхности. Во время процесса поглощения флуоресцентный сигнал от интерфейса начинался низко и увеличивался по мере поглощения поверхностно-активным веществом интерфейса.

Если поверхностно-активное вещество образует поверхностные домены, можно наблюдать, как эти домены формируются и растут. При выполнении исследования колебаний колебание действительно синусоидально только для контролируемого параметра. Как показано здесь для исследования контролируемой площади поверхности, это важно при расчете поверхностного дилатационного модулярного, поскольку колебание в области должно быть синусоидальным.

Данные о поверхностном натяжении и площади, собранные в результате исследования колебаний, были использованы для непосредственного расчета межфазного дилатационного модуля слоя поверхностно-активного вещества. При колебании монослоя фосфолипидов движение конденсированных доменов черной жидкости может наблюдаться на протяжении всей фазы непрерывного расширения окрашенной жидкости. Отдельные домены на интерфейсе реорганизовывались в разветвленную сеть, которая росла, чтобы охватить интерфейс, поскольку колебания происходили на изогнутом пузыре.

Это подтверждается одновременным изменением поверхностного натяжения и модуля дилатации поверхности. Во время исследования обмена растворителем для монослоя легочного поверхностно-активного вещества с буферным раствором, а затем раствором лассо ПК морфология доменов резко изменилась по мере обмена. Важно визуально следить за колебаниями и закреплением пузырька, чтобы убедиться, что капилляр квадратный и пузырь сохраняет свою сферическую форму.

В дополнение к интерфейсам воздух-вода, границы раздела масло-вода также могут быть изучены для определения стабильности и свойств эмульсий. Этот метод предлагает единый подход к построению отношений свойств структуры интерфейсов кривых. Это позволяет по-новому исследовать факторы, управляющие межрасовой морфологией, ранее изучавшейся только на плоских границах раздела.