Introduction
Microscopie à force atomique (AFM) est une technique qui permet une imagerie qualitative et quantitative de palpage et d'une surface du matériau. 06.04 Traditionnellement, AFM est utilisé pour l'évaluation de la topographie de la surface, la morphologie et la structure des matériaux multi-phasiques. AFM a la capacité d'évaluer quantitativement les interactions à l'échelle nanométrique, tels que frais, attraction, répulsion et d'adhérence forces entre une sonde et le substrat spécifique à la fois dans l'air et les milieux liquides 7,8 L'AFM développé à l'origine par Binning, Quate et Gerber 9 utilisations. une sonde de sensibilité connue / déterminée et constante de rappel à l'approche et / ou analyser un échantillon. En raison des interactions physiques entre la sonde et l'échantillon, le porte à faux est dévié lors d'un contact ou de proximité et en fonction du mode de fonctionnement, cette déflexion peut être traduit pour acquérir la topographie des forces de l'échantillon ou de la mesure actuelle entre la sonde et l'échantillon. Les modifications apportées à la technique AFMQue, comme sonde colloïdale nanoscopie, 10 ont permis scientifique pour évaluer directement les interactions nano-d'œuvre entre les deux matériaux présents dans un système colloïdal d'intérêt.
Dans colloïdale sonde nanoscopie, une particule sphérique de choix est fixé au sommet d'un cantilever, en remplaçant les pointes coniques et pyramidales traditionnelles. Une particule sphérique est idéal pour permettre la comparaison avec les modèles théoriques tels que le Johnson, Kendal, Roberts (JKR) 11 et Derjaguin, Landau, Vervwey, Overbeek (DLVO) 12-14 théories et de minimiser l'influence de la rugosité de surface sur la mesure. 15 Ces théories sont utilisées pour définir les mécanismes de contact et les forces entre les particules attendues dans un système colloïdal. La théorie DLVO combine les attrayante forces de van der Waals et les forces électrostatiques répulsives (en raison de doubles couches électriques) pour expliquer quantitativement le comportement d'agrégation des systèmes colloïdales aqueuses, tandis que le Jthéorie des KR incorpore l'effet de la pression de contact et l'adhérence de modéliser un contact élastique entre les deux composants. Une fois que la sonde appropriée est produite, elle est utilisée pour approcher tout autre matériau / particules pour évaluer les forces entre les deux composants. En utilisant une pointe un standard fabriqué sera capable de mesurer les forces d'interaction entre cette pointe et un matériau de choix, mais l'avantage d'utiliser une sonde colloïdale sur mesure permet la mesure de forces en présence entre les matériaux présents dans le système étudié. Interactions mesurables sont:.. Adhésif, attrayant, répulsif, la charge et les forces électrostatiques même présents entre les particules 16 En outre, la technique de la sonde colloïdale peut être utilisé pour explorer les forces tangentielles présents entre les particules et la matière élasticité 17,18
La capacité d'effectuer des mesures dans divers médias est l'un des principaux avantages de la sonde colloïdale nanoscopie. Conditions ambiantes, liquide mdias, ou des conditions d'humidité contrôlée peuvent tous être utilisés pour reproduire les conditions environnementales du système étudié. La capacité d'effectuer des mesures dans un environnement liquide permet l'étude des systèmes colloïdaux dans un environnement qui se produit naturellement; par conséquent, être capable d'acquérir des données qui sont quantitativement directement transposables pour le système dans son état naturel. Par exemple, les interactions de particules présentes dans les inhalateurs doseurs (MDI) peuvent être étudiés en utilisant un modèle propergol liquide avec des propriétés similaires à l'agent propulseur utilisé dans les inhalateurs-doseurs. Les mêmes interactions mesurées dans l'air ne seraient pas représentatives de l'existant du système dans l'inhalateur. En outre, le milieu liquide peut être modifié pour évaluer l'effet de la pénétration d'humidité, un agent tensio-actif secondaire, ou de la température sur les interactions de particules dans un aérosol-doseur. La capacité de contrôler la température peut être utilisée pour imiter certaines étapes de la fabrication des systèmes colloïdaux d'évaluer comment la température soit dans la fabrication ou destockage des systèmes colloïdaux peut avoir un impact sur les interactions de particules.
Les mesures que l'on peut obtenir en utilisant des sondes colloïdales comprennent; balayage de Topographie, courbes force-distance individuels, des cartes d'adhésion force-distance, et habiter mesures force-distance. Les paramètres clés qui sont évalués selon la méthode de la sonde de nanoscopie colloïdale présentée dans ce document sont les valeurs de l'énergie séparation snap-in, charge max, et. Snap-in est une mesure des forces d'attraction, max charger la valeur de la force d'adhérence maximale, et l'énergie de séparation donne l'énergie nécessaire pour retirer la particule de contact. Ces valeurs peuvent être mesurées par des mesures instantanées ou de la force de maintien. Deux types de mesures sont différentes Dwell déviation et l'indentation. La longueur et le type de mesure temporisation peuvent être spécifiquement choisies pour simuler les interactions spécifiques qui sont présents au sein d'un système d'intérêt. Un exemple utilise déviation séjour - qui détientles échantillons en contact à une valeur de déviation souhaité - d'évaluer les collages qui se développent dans les agrégats formés dans les dispersions. Les liaisons adhésives formées peuvent être mesurées en fonction du temps et peuvent donner un aperçu des forces nécessaires pour redisperser les agrégats après un stockage prolongé. La pléthore de données qui peut être obtenu en utilisant cette méthode est un témoignage de la polyvalence de la méthode.
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Protocol
1. Préparation de la sonde colloïdale et AFM Substrat
- Pour préparer des sondes colloïdales, utiliser une méthode développée précédemment par les auteurs. 19
- En bref, utiliser un porte-angle de 45 ° pour fixer un porte à faux sans pointe à l'angle spécifique de 45 ° (figure 1A).
- Préparer une lame d'époxy en enduisant une couche mince de résine époxy sur une lame de microscope. Utiliser une spatule propre ou un lent courant d'azote afin d'assurer que la couche d'époxy ajouté à la lame de microscope est de hauteur minimale.
- Fixez la glissière époxy à une lentille optique de microscope zoom 40X en utilisant un support conçu sur mesure (figure 1B). Ensuite, utilisez la console d'aborder la diapositive époxy et d'acquérir une petite quantité d'époxy sur la poutre.
- Répétez ces étapes pour joindre également une seule particule d'intérêt au sommet de la poutre (figure 1C).
- Préparer le substrat de l'AFM en apposant colloïdale parcles sur une lamelle de l'AFM en utilisant un adhésif de fixation thermoplastique.
- Chauffer à 35 mm de diamètre lamelle à 120 ° C, et appliquez une petite quantité d'adhésif à la lamelle. La température élevée est nécessaire pour faire fondre l'adhésif thermoplastique pour l'application.
- Puis refroidir, la lamelle couvre-objet de 40 ° C avant de poudrage des particules colloïdales sur la colle. NOTE: A 40 ° C la colle est suffisamment défini que les particules ne seront pas s'incruster dans la colle, mais la colle est suffisamment collante pour faire en sorte que les particules adhèrent au substrat.
- Refroidir davantage la lamelle à la température ambiante et d'utiliser un léger courant d'azote pour souffler les particules seules excédentaires.
- Laver plusieurs fois le substrat avec le milieu liquide qui sera utilisé pour les mesures de la sonde colloïdales afin de s'assurer que toutes les particules seules sont retirés à partir du substrat. NOTE: Il est important de réduire les effets de particules à écoulement libre au cours de la mesure, qui peut entreagir avec le cantilever et d'introduire des erreurs dans les résultats.
2. Montage de la sonde colloïdale, alignement laser et système d'équilibrage
- Montez la lamelle avec les particules colloïdales dans la moitié inférieure d'une cellule liquide, s'assurer que le joint torique est bien en place pour éviter toute fuite.
- Placer une feuille transparente hydrophobe sur la platine du microscope pour se prémunir contre tout liquide qui peut fuir pendant l'expérience, en particulier en utilisant seulement si la moitié inférieure d'une cellule pour la mesure de liquide, et placer la cellule liquide sur la platine du microscope. NOTE: Pour plus de simplicité on peut utiliser seulement la moitié inférieure d'une cellule liquide, étant donné que le système peut être équilibré de manière adéquate; pointe - l'évaporation modifie l'état de la mesure et les effets que les résultats / lecture.
- Fixer la sonde colloïdale à la tête de balayage de l'AFM et assembler sur l'AFM. Avec le logiciel de l'appareil de l'AFM, utilisez les boutons de labalayage tête pour amener la tête de flèche dans le foyer. NOTE: Toutes les étapes de la procédure et des mesures ont été réalisées en utilisant un AFM MFP-3D-Bio avec le logiciel Asylum Research.
- Afin de maximiser l'intensité, aligner le laser sur la pointe de la poutre à l'aide des boutons de réglage appropriées sur la tête de lecture.
- Laisser le système s'équilibrer pendant 5-10 min ou jusqu'à ce que la valeur de déviation se stabilise. Utiliser le bouton de réglage de déflexion pour amener la déviation nulle ou légèrement négative.
- Une fois le système en équilibre dans l'air, utiliser le logiciel de l'AFM (Panneau thermique dans la fenêtre Panneau de Master) thermiquement calculer les InvOLS (sensibilité) et constante du ressort de la sonde colloïdale. NOTE: Cette sensibilité sera utilisé temporairement jusqu'à ce que la vraie sensibilité est mesurée à la fin de la mesure (voir l'étape 4).
- Sélectionnez "Cal Constant Spring» ou «Cal InvOLS" puis cliquez sur "Capture de données thermique".
- Une foisun pic important apparaît, arrêter la capture des données, et cliquez pour zoomer sur le pic principal.
- Cliquez sur "Initialisation Fit", suivi par "Monter données thermiques," pour obtenir la constante de ressort calculée automatiquement ou valeurs InvOLS.
- Ajouter lentement 2 ml du milieu liquide dans la cellule liquide en utilisant une seringue et veiller à ce qu'aucune bulles sont présentes dans le cantilever. Re-alignez le laser, puisque l'indice de réfraction du milieu a changé, et encore une fois équilibrer le système permettant la valeur de déviation pour stabiliser avant de régler la déviation à zéro. REMARQUE: Si une grande différence de température existant entre l'environnement et le liquide, l'équilibre sera plus long.
3. D'imagerie et d'acquisition de données
- Définissez la taille de balayage initial à 20 um, vitesse de balayage de 1 Hz, angle de balayage de 90 °, le point de consigne à 0,2 V et d'obtenir une analyse de l'échantillon. Réglez le gain que nécessaire pour obtenir la trace de chevauchementet retracer les courbes.
- Une fois qu'une particule d'intérêt est détecté, faire immédiatement sur cette particule de limiter les interactions de sonde étendus avec le substrat avant d'obtenir des mesures du volume de la force.
- Une fois le zoom, acquérir une image suffisante d'une seule particule ou partie d'une seule particule. Puis passer au Groupe de travail dans le logiciel. Apportez la barre de position rouge à la position la plus élevée, réglez la distance de la force à 5 pm, vitesse de balayage de 0,1 Hz, le canal de déclenchement à aucun et effectuer une mesure de la force unique. Assurez-vous que la sonde ne touche pas le substrat.
- De la courbe de mesure unique obtenue, calculer la ligne de déviation virtuelle par un clic droit sur la fenêtre graphique, et en sélectionnant l'option "Calculer virtuel Def Line". Cela va automatiquement calculer la déviation virtuelle et mettre à jour la valeur comme nécessaire dans le logiciel.
- Changez le canal de déclenchement à la flexion et définir le point de déclenchement à 20 nm. Réglez le dist de forceance à 1 um et ajuster la vitesse de balayage comme on le souhaite en fonction des forces mesurées d'intérêt.
- Ajuster manuellement la valeur de la déviation optique inverse levier Sensibilité (InvOLS) dans le Groupe d'étude sur la Force après avoir mené 2-3 les mesures de force unique préliminaires consécutives.
- Effectuer une mesure de la force seule, puis cliquez sur le bouton "avis" sur le panneau de travail qui ouvre un Master Panel de travail.
- Sélectionnez mesure la force le plus récent. Dans le cadre du "Axe" rubrique s'assurer que seul "DeflV" est cochée. Modifiez le champ d'entrée "X-Axis" à "SEP" à l'aide du menu déroulant, puis cliquez sur "faire graphique."
- Cliquez sur l'onglet "Parm" sur le panneau principal de travail et d'ajuster la valeur de "InvOLS" jusqu'à ce que la région de la courbe de contact est complètement verticale. Puis remplir cette valeur dans le champ "DEFL InvOLS" situé sous le Cal60; sous-onglet dans l'onglet de travail situé dans la fenêtre principale du panneau principal.
- Répéter ce 2-3 fois afin de s'assurer que la valeur en InvOLS ne change pas de manière significative.
- Maintenant que tous les paramètres ont été mis en place, s'assurer que le niveau moyen de liquide est encore suffisante et que la déviation est toujours stable. NOTE: A ce moment, les courbes de force unique ou les cartes de force peuvent être obtenus. Si les mesures de force séjour sont souhaitées, les options de temps d'arrêt peuvent être consultés dans le panneau de travail.
4. Post-tuning de sensibilité pour l'analyse
- Après l'achèvement de l'acquisition de mesure, mesurer la vraie sensibilité de la sonde colloïdale. Pour ce faire, procéder à une mesure de la force en utilisant un nombre relativement important de déviation / force avec la sonde colloïdale dans le même milieu liquide contre un "infiniment" surface dure tels que le mica. REMARQUE: La sensibilité a été obtenue après la fin des expériences, car la grande déflexion / force peut endommager colloIDAL sondes préparées avec des colloïdes poreux ou fragiles.
- La pente de la zone de contact est utilisé par le logiciel pour le calcul automatique de la sensibilité (figure 2). Utilisez cette vraie valeur de la sensibilité lors de l'analyse de données de toutes les courbes obtenues en utilisant cette sonde colloïdale particulier.
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Representative Results
Systèmes colloïdaux liquides sont utilisés pour plusieurs systèmes de délivrance de médicaments pharmaceutiques. Pour l'administration de médicaments par inhalation, un système colloïdal commun est la suspension d'inhalateur doseur pressurisé (pMDI). interactions de particules présentes dans l'aérosol-doseur jouent un rôle essentiel dans la formulation stabilité physique, le stockage et la livraison de drogue uniformité. Dans ce manuscrit, les forces inter-particules entre les particules à base de lipides-poreuses (~ um de diamètre de particule moyen optique 2) dans un modèle propulseur (2H, 3H-perfluoropentane) ont été évaluées à la température ambiante pour donner la fonctionnalité et les erreurs possibles associés à la présente procédure.
La figure 3 montre deux sondes représentatives colloïdales préparées en utilisant les particules inhalables à base de lipides qui peuvent être utilisés pour la sonde nanoscopie colloïdale. Il est important que d'une seule particule colloïdale est collée sur le sommet de la poutre de telle sorte qu'elle est la caractéristique la plus importante et sera le premier pointde communiquer pendant la mesure. Cela assure que les interactions sont mesurées uniquement due à la particule de colloïde. Fixation de multiples particules ou agglomérats de particules peut produire des résultats erronés (figure 4) en raison de multiples détournements cantilever causés par les deux particules de détection simultanément le même présent de particule sur le substrat. Utilisation de sondes d'colloïdales convenablement préparés, les images topographiques d'un substrat de particules telles que celles représentées sur la figure 5 peuvent être réalisés dans un milieu liquide.
analyses de topographie en utilisant une sonde colloïdale seront moins bien définies que celles obtenues en utilisant une pointe conique aiguisé; Toutefois, en CPN, le but principal d'une analyse topographique est de localiser une particule sur le substrat qui peut être utilisé pour évaluer les interactions les inter-particules. Figure 6 transmet plusieurs courbes de force on peut rencontrer lors des mesures de la sonde colloïdale dans un milieu liquide . Mesures liquidescontenir plus de sources d'erreurs lors de la mesure et il faut être conscient de toutes les sources de minimiser de façon appropriée leur effet sur la précision de la mesure (figure 6A).
Les pics pointus rapides et évidentes dans la courbe de force sur la figure 6B sont indicatives d'une brusque perturbation dans le système lors de la mesure. Cela peut être attribué à un mouvement de l'instrument AFM ou un bruit soudain dans le fond (ex. porte qui claque, éternuements) qui se traduit par une courte période de déstabilisation immédiate et rapide. Sur la figure 6C la fluctuation de la ligne de base dans l'approche et le retrait de la poutre suggèrent un problème avec le milieu liquide. Ceci peut se produire si la cellule n'est pas rempli de liquide de manière adéquate permettant l'évaporation du milieu d'avoir un impact important sur la stabilité du système et de mesure. Une source alternative de cette instabilité peut être d'une mauvaise équilibrage de la poutre dans le liqumoyen d'identification avant l'analyse. Le cantilever est sensible aux changements de température et des actions telles que «l'appoint» de la cellule liquide besoin de temps ré-équilibrage adéquat. Figure 6D représente un changement de base au cours de l'approche et de retrait cycle. Ce changement propre est inexistante pendant les mesures de force instantanées, mais est plus apparente dans les mesures de force séjour. Cette dérive est un effet de la dérive thermique en porte à faux, ce qui peut se produire pour diverses raisons, notamment: lente évaporation du milieu liquide conduit à un changement de la température du milieu, en utilisant un milieu qui est encore s'équilibre à la température ambiante, ou qui effectuent l' mesure dans un environnement qui n'est pas parfaitement contrôlée. Des changements minimes dans les constantes la température du milieu liquide au cours de la mesure de produire de telles dérives. Ce type de dérive de mesure est difficile à contrôler pour les liquides d'évaporation élevée, à moins d'une cellule fermée de liquide est utilisé lors de la mesure; uter, la plupart des logiciels d'analyse de l'AFM peut corriger ces dérives.
Après toutes les sources contrôlables de l'erreur a été atténué et le système est équilibré de manière appropriée, la cartographie d'adhérence peut être utilisé pour obtenir une grande quantité statistique des données à travers une taille déterminée de l'échantillon. la cartographie de travail peut être utilisé indépendamment ou en conjonction avec le balayage topographique pour évaluer l'effet de la topographie sur les forces adhésives des particules (figure 7). cartographie de la Force fournira deux grands graphes d'intérêt: une carte topographique de l'échantillon en fonction de la hauteur à laquelle les contacts en porte à faux le substrat (figure 7A) et une carte d'adhésion de transport de la force de traction max de chaque courbe de force individuelle (figure 7B). Le graphique de la figure 7B peut aussi être utilisée pour obtenir une moyenne et écart type numérique de l'adhérence et enfichable forces, ainsi que des énergies de séparation à travers l'ensemble de l'échantillon. Ces grap de données bruteshs peuvent être considérés comme des représentations tridimensionnelles de la topographie ou de la dissémination des mesures d'adhérence à travers l'échantillon (figure 7C / D) et de les superposer vont produire une représentation en trois dimensions de la distribution des forces d'adhérence en fonction de la topographie ( Figure 7E). Ce type de données fournit compréhension critique des forces présentes entre les colloïdes et comment la surface des colloïdes d'autres interactions de l'effet.
Mesures plus demeurer de force peuvent être utilisés pour évaluer l'effet de la mécanique du contact et de la durée de contact sur les forces d'adhérence. Particules lipidiques solides ont été utilisés pour transmettre l'effet de l'arrêt sur les forces d'adhérence mesurées (figure 8). Figure 8 indique que les forces adhésives augmentation en fonction du temps en utilisant l'indentation séjour, alors qu'ils atteignent un plateau en utilisant la déflexion séjour. Cette tendance devient plus évident au plus temps de séjour (180 sec).
.. Figure 1 Représentation de la méthode utilisée pour produire des sondes colloïdales pour colloïdale sonde nanoscopie (A) AFM cantilever, attaché à une coutume conçu 45 ° porte en porte à faux; (B) coulissant époxy / particules est fixé à un support secondaire qui est glissé sur l'objectif de microscope, (C) Le cantilever est lentement élevée pour acquérir époxy et une particule.
Figure 2. La sensibilité de la poutre est la pente de la zone d'une déviation par rapport à la courbe z distances contact.
Figure 4. L'utilisation d'une sonde colloïdale qui a de multiples particules apposées peut entraîner la duplication erronée d'un seul présente des particules sur le substrat au cours du balayage de la topographie du substrat.
Figure 5. Scans de Topographie obtenus à l'aide d'une sonde colloïdale correctement préparé. (A) Une grandescanner révélant de multiples particules d'intérêt; (B) une analyse plus ciblée révélant une particule d'intérêt majeur; (C) une analyse axée sur la surface d'une particule unique.
.. Figure 6 courbes force obtenus avec diverses limitations que l'on doit être conscient de (A) Exemple d'une courbe de force bien; (B) courbe de force montrant une perturbation soit par le mouvement de l'AFM ou par le bruit présent lors de la mesure; (C ) en raison de la fluctuation cantilever non équilibrée peut conduire à l'approche instable / rétracter; (D) thermique dérive présente lors d'une mesure, existant en raison de l'évaporation lente conduisant à un refroidissement du milieu ou de contrôle de l'environnement instable.
.. Figure 7 cartographie de la force d'adhérence qui peut être obtenu en utilisant colloïdale sonde nanoscopie (A) la distribution topographique de la surface de l'échantillon;. (B) la distribution de la force d'adhérence maximum sur l'échantillon (C / D) représentations en 3 dimensions des graphiques présentés en a et b, respectivement, (E) de superposition des forces de topographie et d'adhérence qui produisent une seule illustration en trois dimensions des forces d'adhérence en fonction de la topographie.
Figure 8. Forces d'adhérence mesurées en fonction du temps de séjour variant utilisant deux mesures de temps d'arrêt (n = 30), (◊) indtation déviation (□); * Indique une différence significative entre les valeurs au point de temps spécifique en utilisant un test t bilatéral avec 95% de confiance (P <0,05).
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Discussion
Plusieurs sources de l'instabilité du système actuel durant liquide colloïdal sonde nanoscopie peuvent facilement être atténués grâce à des procédures d'équilibrage appropriées. Instabilités tel que discuté précédemment entraînent des résultats erronés et courbes de force qui sont plus difficiles à analyser objectivement. Si toutes les sources d'instabilité ont été tendu et des graphiques similaires à celui représenté sur la figure 4 sont encore présents, un autre paramètre de mesure peut être la raison. D'autres paramètres de mesure qui sont importants à considérer lors de la sonde colloïdale nanoscopie comprennent la vitesse à laquelle le levier est enclenché et rétracté à partir de l'échantillon et le point de la mesure de la force de déclenchement. En outre, il convient de noter que l'emplacement du centre de la sonde colloïdale peut être différente d'une pointe AFM traditionnel. Par conséquent, il est conseillé de positionner le spot laser directement au-dessus du centre de la particule de sondage afin de maximiser la précision de mesure.
Jet est important de choisir une vitesse qui est suffisante pour la force on s'intéresse à mesurer et qui est approprié à l'utilisation dans le milieu liquide. Si seulement intéressé dans les forces d'adhérence présents entre les particules, la vitesse d'approche n'est pas critique. Toutefois, pour les mesures de force attractives et répulsives entre les particules, en choisissant une approche et se rétracter vitesse qui est assez lent est important. Une vitesse d'approche doit être choisie pour permettre les interactions et non la vitesse de dominer la déviation du levier. Une approche rapide et éclipsera pas laisser le temps aux interactions attractives pour former, alors qu'une approche très lente dans un milieu liquide produira référence instables similaires à la figure 6C. L'instabilité provoquée par une approche lente parce que la poussée d'Archimède du liquide sur le cantilever est semblable à la force utilisée dans l'approche en porte à faux.
Un autre paramètre de mesure qui doivent être pris en considération avant de donnéesacquisition est la force de déclenchement final. Une trop grande force de déclenchement peut conduire à des déformations importantes au cours de la mesure et peut même écraser la sonde ou de l'échantillon en fonction des propriétés du matériau. Sinon, trop petite d'une force va produire des résultats inexacts, que la couche de liquide entre la sonde et l'échantillon ne peut pas être poussé suffisamment d'entre les particules, donc l'interaction mesurée n'est pas particule-particule. Procédé d'optimisation est important pour cribler et tester différents paramètres de mesure afin de s'assurer que les données obtenues est représentable et précise correctement.
Force de cartes de la figure 7 peut fournir de grands ensembles de données faciles à obtenir. La résolution de la carte topographique et des représentations tridimensionnelles ensuite superposées sont directement liés au nombre de mesures effectuées. Cependant, même si un plus grand nombre de points de données va produire des images haute résolution, temps de balayage peuvent être considérablement augmenté.Garder le système de mesure de liquide stable tout au long de la cartographie de la force peut être difficile en fonction de la moyenne et de l'environnement de contrôle liquides. Évaporation du liquide, qui est l'une des plus grandes préoccupations, peut être limitée par régulièrement «l'appoint» du système de liquide supplémentaire. Cependant, il est impératif que le balayage est en pause et le temps suffisant soit donné pour ré-équilibrage du système avant de reprendre la mesure. Un temps de cycle approprié doit être choisi de sorte que le système peut être maintenu stable pour assurer la précision des mesures.
La capacité d'effectuer des courbes de force instantanée, habiter courbes de force, et de grands ensembles de données de cartes de force transmet la polyvalence de sonde colloïdale nanoscopie dans l'évaluation des interactions présentes dans les systèmes colloïdaux dans des environnements qui imitent naturellement. Les données expérimentales obtenues en utilisant la méthode décrite ici peuvent fournir des renseignements clés sur la stabilité colloïdale, les interactions électrostatiques, unnd cinétique de coagulation. Cette information peut être utilisée pour dépister et ou d'améliorer les systèmes actuels colloïdales à travers diverses industries. En outre, cette méthode peut être utilisée avec des lignées de cellules biologiques pour évaluer l'effet de certains médicaments ou de matières (préparée sur une sonde colloïdale) sur les interactions et fonctions cellulaires. Cela peut fournir une grande perspicacité en petite molécule, la découverte de médicaments et la conception de la formulation. En outre, avec les progrès récents dans la capacité de produire submicronique et sondes même nano-colloïdale, on peut utiliser la méthode présentée ici pour étudier les systèmes même nano-colloïdale.
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Acknowledgments
Les auteurs reconnaissent (1) soutien financier du ministère de la Science et Nanobiomedical PLUS NBM Global Research Center BK21 pour la médecine régénérative à l'Université Dankook, et de la priorité du programme des centres de recherche (n ° 2009-0093829) financé par la NRF, République de Corée, ( 2) les installations et l'assistance scientifique et technique, du Centre australien pour la microscopie et de microanalyse de l'Université de Sydney. HKC est reconnaissant au Conseil australien de la recherche pour le soutien financier par le biais d'une subvention de projet de découverte (DP0985367 & DP120102778). CM est reconnaissant au Conseil australien de la recherche pour le soutien financier par le biais d'une subvention de projet de liaison (LP120200489, LP110200316).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Double-Bubble Epoxy | Hardman | 4004 | |
| Veeco Tipless Probes | Veeco | NP-O10 | |
| Porous Particles | Pearl Therapeutics | ||
| Atomic Force Microscope (MFP) | Asylum | MFP-3D | |
| SPIP Scanning Probe Image Processor Software | NanoScience Instruments | ||
| 35 mm Coverslips | Asylum | 504.003 | |
| Tempfix | Ted Pella. Inc. | 16030 |
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