Summary

Dinamik Arayüzlerin Konfokal Mikroskopi Görselleştirmesi için Mikrotensiyometre

Published: September 09, 2022
doi:

Summary

Bu yazıda, ara yüz morfolojisini görselleştirirken ara yüz gerilimi ve yüzey dilatasyonel reolojisinin eşzamanlı ölçümlerini yapmak için bir mikrotensiyometre/konfokal mikroskobun tasarımı ve çalışması anlatılmaktadır. Bu, teknoloji ve fizyolojide önemli olan arayüzlerin yapı-özellik ilişkilerinin gerçek zamanlı olarak inşasını sağlar.

Abstract

Yüzey-aktif moleküllerin sıvı-sıvı arayüzlerine adsorpsiyonu doğada her yerde bulunur. Bu arayüzlerin karakterize edilmesi, yüzey aktif madde adsorpsiyon oranlarının ölçülmesini, denge yüzey gerilimlerinin toplu yüzey aktif madde konsantrasyonunun bir fonksiyonu olarak değerlendirilmesini ve yüzey geriliminin dengeyi takiben ara yüzey alanındaki değişikliklerle nasıl değiştiğini ilişkilendirmeyi gerektirir. Yüksek hızlı konfokal mikroskopla floresan görüntüleme kullanılarak arayüzün eşzamanlı olarak görselleştirilmesi, yapı-fonksiyon ilişkilerinin doğrudan değerlendirilmesini sağlar. Kılcal basınç mikrotensiyometresinde (CPM), kılcal damarın ucunda 1 mL hacimli bir sıvı haznesinde yarım küre şeklinde bir hava kabarcığı sabitlenir. Kabarcık arayüzü boyunca kılcal basınç, Laplace denklemine dayalı model tabanlı basınç, kabarcık eğriliği veya kabarcık alanı kontrolüne izin veren ticari bir mikroakışkan akış kontrolörü aracılığıyla kontrol edilir. Langmuir oluğu ve kolye damlası gibi önceki tekniklerle karşılaştırıldığında, ölçüm ve kontrol hassasiyeti ve tepki süresi büyük ölçüde geliştirilmiştir; kılcal basınç değişimleri milisaniyeler içinde uygulanabilir ve kontrol edilebilir. Kabarcık arayüzünün dinamik tepkisi, kabarcık genişledikçe ve büzüldükçe ikinci bir optik lens aracılığıyla görselleştirilir. Kabarcık konturu, kabarcık eğriliği yarıçapını, R’yi ve sonuçları geçersiz kılacak dairesellikten sapmaları belirlemek için dairesel bir profile uygundur. Laplace denklemi, arayüzün dinamik yüzey gerilimini belirlemek için kullanılır. Dengeyi takiben, dilatasyon modülünü belirlemek için kabarcık yarıçapını (0.001-100 döngü / dak frekansları) salınımına sokmak için bilgisayar kontrollü mikroakışkan pompa tarafından küçük basınç salınımları uygulanabilir Sistemin genel boyutları, mikrotensiyometrenin yüksek hızlı bir konfokal mikroskobun merceğinin altına sığacak kadar küçüktür.

Introduction

Yüzey aktif madde filmlerinin kapladığı hava-su arayüzleri günlük yaşamda her yerde bulunur. Yüzey aktif madde-su enjeksiyonları, tükenmiş alanlardan petrol geri kazanımını arttırmak için kullanılır ve kaya gazı ve petrol için hidrolik kırılma çözümleri olarak kullanılır. Gaz-sıvı köpükler ve sıvı-sıvı emülsiyonlar, yağlayıcılar ve temizlik maddeleri olarak birçok endüstriyel ve bilimsel proseste ortaktır ve gıdalarda yaygındır. Arayüzlerdeki yüzey aktif maddeler ve proteinler, paketleme, depolama ve uygulama sırasında antikor konformasyonlarını stabilize eder 1,2,3,4,5, gözdeki gözyaşı filmi stabilitesi 6,7,8 ve pulmoner mekanik9,10,11,12,13,14, 15.

Arayüzlere adsorbe olan yüzey aktif ajanların veya yüzey aktif maddelerin ve özelliklerinin incelenmesi, birçok farklı deneysel teknikle uzun bir geçmişe sahiptir 16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27 . Son zamanlarda ortaya çıkan bir gelişme, diğer yaygın yöntemlerden önemli ölçüde daha az malzeme kullanırken, çok daha küçük uzunluk ölçeklerinde, yüksek kavisli arayüzlerde ara yüzey özelliklerinin incelenmesine izin veren kılcal basınç mikrotensiyometresidir (CPM) 9,23,24,25. Konfokal floresan mikroskobu (CFM), CPM 22’deki hava-su arayüzlerinde veya Langmuir oluklarında 20,26,27,28,29’daki lipitlerin ve proteinlerin morfolojisini incelemek için kullanılabilir. Burada bir CPM ve CFM, biyolojik ve teknolojik arayüzler için yapı-işlev ilişkileri geliştirmek üzere morfolojik fenomenleri dinamik ve denge ara yüzey özelliklerine bağlamak için birleştirilmiştir.

CPM-CFM’nin erişebildiği ara yüzey aktif madde sistemlerinde çok sayıda önemli parametre vardır. CPM’de, 30-200 μm çapında bir hava kabarcığı bir cam kılcal tüpün ucuna sabitlenir. CPM’nin önceki versiyonlarında, kabarcığın içi ve dışı arasındaki kılcal basınç farkı bir su sütunu ve salınımlı şırınga pompası 9,30 ile kontrol edildi; burada açıklanan yeni versiyon, bunları daha yüksek hassasiyetli, bilgisayar kontrollü bir mikroakışkan pompa ile değiştiriyor. Yüzey gerilimi (γ), ΔP = 2γ / R Laplace denklemi aracılığıyla, pompa tarafından ayarlanan arayüz boyunca basınç düşüşünden, ΔP ve kabarcığın eğrilik yarıçapının optik analizinden, R’den belirlenir. Arayüzün dinamik yüzey gerilimi, çözünür bir yüzey aktif madde içeren dökme bir sıvı ile temas halinde yeni bir kabarcığın oluşturulmasını takiben 10 ms zaman çözünürlüğü ile belirlenebilir. Yüzey aktif madde adsorpsiyon dinamikleri, difüzyon, yüzey kapsamı ve kütle konsantrasyonu ile denge yüzey gerilimi arasındaki ilişki de dahil olmak üzere yüzey aktif maddenin temel özelliklerini belirlemek için klasik Ward-Tordai denklemi 10,31 ile tanımlanabilir. Bir denge yüzey gerilimi elde edildikten sonra, ara yüzey alanı, kabarcık yüzey alanındaki küçük değişikliklerin neden olduğu yüzey gerilimindeki değişiklikleri kaydederek, Equation 1dilatasyonel modülü ölçmek için salınımlı olabilir, A32. Dolaşık polimerler veya proteinler gibi kendi iç yapılarını geliştiren daha karmaşık arayüzler için, yüzey gerilimi, daha genel bir yüzey gerilimi 4,33, Equation 2ile değiştirilir.

Solunum sırasındaki akciğer stabilitesi, alveolar hava-sıvı arayüzünde hem düşük yüzey geriliminin hem de yüksek dilatasyonel modülün korunmasına doğrudan bağlı olabilir 9,10. Tüm iç akciğer yüzeyleri, doku hidrasyonunu korumak için sürekli, mikron kalınlığında bir epitel astar sıvısı filmi ile kaplanmıştır34. Bu epitel astar sıvısı öncelikle sudur, tuzlar ve diğer çeşitli proteinler, enzimler, şekerler ve akciğer yüzey aktif maddesi içerir. Herhangi bir kavisli sıvı-buhar arayüzünde olduğu gibi, alveolusun (veya kabarcığın) iç kısmında daha yüksek olan basınçla kılcal bir basınç indüklenir. Bununla birlikte, yüzey gerilimi akciğerlerin her yerinde sabit olsaydı, Laplace denklemi, ΔP = 2γ / R, daha küçük alveollerin daha büyük alveollere göre daha yüksek bir iç basınca sahip olacağını ve daha küçük alveollerin gaz içeriğini daha büyük, daha düşük basınçlı alveollere akmaya zorladığını gösterir. Bu, “Laplace Kararsızlığı” olarak bilinir9,35. Net sonuç, en küçük alveollerin çökeceği ve sıvı ile doldurulacağı ve akciğerin bir kısmının çökmesine neden olacak şekilde yeniden şişirilmesi zorlaşacak ve diğer kısımların aşırı şişeceğidir, her ikisi de akut solunum sıkıntısı sendromunun (ARDS) tipik semptomlarıdır. Bununla birlikte, düzgün çalışan bir akciğerde, alveolus ara yüz bölgesindeki hava-epitelyal sıvı arayüzü solunum sırasında genişledikçe ve büzüldükçe yüzey gerilimi dinamik olarak değişir. Eğer Equation 3, veya Equation 4, Laplace basıncı azalan yarıçapla azalır ve Laplace dengesizliğini ortadan kaldırmak için artan yarıçapla artar, böylece akciğer9’u stabilize eder. Bu nedenle, Equation 5ve frekansa, tek katmanlı morfolojiye ve bileşime ve alveoler sıvı kompozisyonuna nasıl bağlı olduğu akciğer stabilitesi için gerekli olabilir. CPM-CFM ayrıca ara yüzey eğriliğinin yüzey aktif madde adsorpsiyonu25, tek katmanlı morfoloji 22 ve dilatasyonel modül9 üzerindeki etkilerinin ilk gösterimlerini sağlamıştır. CPM’deki rezervuarın küçük hacmi (~ 1 mL), sıvı fazın hızlı bir şekilde tanıtılmasına, çıkarılmasına veya değiştirilmesine izin verir ve gerekli miktarda pahalı protein veya yüzey aktif maddeyi en aza indirir10.

CPM-CFM görüntüsündeki kontrast, floresan olarak etiketlenmiş lipitlerin veya proteinlerin küçük fraksiyonlarınınarayüz 16,27’de dağılmasından kaynaklanmaktadır. İki boyutlu yüzey aktif madde monokatmanları genellikle yüzey gerilimi veya yüzey basıncının bir fonksiyonu olarak yanal faz ayrımı sergiler, π 0 γ temiz bir sıvı-sıvı arayüzünün yüzey gerilimi ile yüzey faktan kaplı bir arayüz arasındaki farktır γ. π, Equation 6 saf sıvı yüzey gerilimini düşürmek için hareket eden arayüzdeki yüzey aktif madde moleküllerinin etkileşimlerinin neden olduğu 2-D “basınç” olarak düşünülebilir. Düşük yüzey basınçlarında, lipit monokatmanları sıvı benzeri düzensiz bir durumdadır; bu, sıvı genişlemiş (LE) faz olarak bilinir. Yüzey basıncı arttıkça ve lipit molekülü başına düşen alan azaldıkça, lipitler birbirleriyle birlikte yönlendirilir ve uzun menzilli sıralı sıvı yoğunlaştırılmış (LC) faz 16,20,27’ye birinci dereceden bir faz geçişine geçebilir. LE ve LC fazları çeşitli yüzey basınçlarında bir arada bulunabilir ve floresan etiketli lipitler LC fazından dışlanıp LE fazına ayrıldığı için görselleştirilebilir. Böylece, CFM16 ile görüntülendiğinde LE fazı parlak ve LC fazı karanlıktır.

Bu makalenin amacı, kombine konfokal mikroskop mikrotensiyometresini oluşturmak ve çalıştırmak için gerekli adımları tanımlamaktır. Bu, okuyucunun adsorpsiyon çalışmaları yapmasına, yüzey gerilimini, reolojik davranışı ölçmesine ve mikron ölçekli bir hava / su veya yağ / su arayüzünde aynı anda ara yüzey morfolojisini incelemesine olanak tanır. Bu, gerekli kılcal damarların nasıl çekileceği, kesileceği ve hidrofobikleştirileceği, basınç, eğrilik ve yüzey alanı kontrol modlarının kullanımı için talimatlar ve çözünmeyen yüzey aktif maddenin mikrotensiyometre kavisli arayüze ara yüz transferi hakkında bir tartışmayı içerir.

Protocol

1. Kılcal tüplerin hazırlanması Kılcal damarı bir kılcal çektirmeye yerleştirin ve ucunda ~ 1 μm dış çapa (OD) sahip iki konik kılcal damar yapmak için istenen çekme programını çalıştırın.NOT: Çekmeden önce kılcal damarın OD’si, mikrotensiyometre hücresindeki kılcal tutucuya sığacak şekilde belirtilen OD olmalıdır. Kılcal damarın iç çapı (ID) değişebilir, ancak çekmeyi takiben kılcal damarın kritik yarıçapını etkileyecektir. Bir çekme program…

Representative Results

Ölçüm hatasının önemli bir kaynağı, kesme işleminden (Şekil 5A,B) veya kaplama işleminden (Şekil 5D) kusurları olan kılcal damarlardan kaynaklanmaktadır. Her iki kusur türü de optik görüntü analiz sistemi tarafından kabarcık şeklinin ve boyutunun belirlenmesinde hatalara yol açarak yanlış yüzey gerilimi değerlerine yol açar. Kılcal damarı CPM’ye yerleştirmeden önce optik mikroskop altında çekildikten ve kapland…

Discussion

Kombine CPM / CFM, ara yüz dinamiklerini, dengeyi ve morfolojiyi incelemek için güçlü bir araçtır. Bu protokol, CPM/CFM ile veri elde etmek için gerekli adımları açıklar.

Şekil 2 , belirtilen kılcal damar, çözücü ve ısı değişimi için kanallara sahip hücre tasarımını göstermektedir. Solvent değişimi için giriş hücrenin altında olmalı, çıkış ise en üstte olmalı ve değişim sırasında hücrenin taşmamasına izin vermelidir….

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Tüm konfokal mikroskopi görüntüleri Nikon A1RHD Multiphoton dik konfokal mikroskop kullanılarak elde edildi. Minnesota Üniversitesi Üniversite Görüntüleme Merkezi’ndeki destek personelinin, özellikle Guillermo Marques’in rehberliğini ve yardımını kabul ediyoruz. Bu çalışma NIH Grant HL51177 tarafından desteklenmiştir. SI, Ruth L. Kirschstein NRSA Kurumsal Araştırma Eğitim Hibe F32 HL151128 tarafından desteklenmiştir.

Materials

1.5 O.D. Tygon tubing Fischer Scientific Tubing
A1RHD Multiphoton upright confocal microscope Nikon Confocal Microscope
Acid Cleaning Solution Sulfuric acid and Alnochromix diluted with water 50% by volume, wait until clear befor diluting
Alnochromix Alconox 2510 Mixed with sulfuric acid to package instructionand diluted to make acid cleaning solution
Ceramic glass cutter Sutter Instruments
Chloroform Sigma-Aldrich 650471 HPLC Plus
Curosurf Chiesi  Lung Surfactant
Di Water 18.5 MΩ – cm
Ethanol any 200 proof used for hydrophobization, denatured used for cleaning
Fiber-Lite Model 190 fiber optic illuminator Dolan-Jenner Industries Inc. 281900100 Light source; other light sources should work as well
Flow EZ F69 mbar w/Link Module Fluigent LU-FEZ-0069 Microfluidic Pump
Fluigent SDK VIs Fluigent Required for CPM virtual Interface
Fluoroelastomer gaskets Machined from 1 mm thick Viton sheet, See figure 3
Gas filter Norgren F07-100-A3TG Put between microfluidic pump and pressure regulator
Gas regulator Norgren 10R0400R Steps down pressure from sorce to range of pump, connected to gas filter range 2-120 psi
Glass Capilary Sutter Instruments B150-86-10 Borosilicate glass O.D. 1.5 mm I.D. 0.86 mm
Glass Slide any 75 mm x 25 mm
Glass Syringe Hamilton 84878 25 μL glass syringe
Hydrophobizing Agent Sigma-Aldrich 667420 1H,1H,2H,2H-Perfluoro-octyltriethoxysilane 98%, other hydrophobic triethoxysilane can be substituted
Insoluble surfactant Avanti 850355C-200mg 16:0 DPPC in chloroform
LabVIEW Software National Instruments 2017
Longpass Filter ThorLabs FEL0650 650 nm Longpass filter, wavelength must remove excitation lazer frequence
Lyso-PC Avanti 855675P 16:0 Lyso PC 1-palmitoyl-2-hydroxy-sn-glycero-3-phosphocholine
Masterflex L/S variable speed analog consol pump system w/  Easy-Load II pump head Masterflex HV-77916-20 Peristaltic Pump
MATLAB Mathworks R2019
Micropipette Puller P-1000 Sutter Instruments Capillary Puller
Microtensiometer Cell and Holder Cell machined from PEEK, holder machined from aluminum, See Figure 3 and 4
Microtensiometer Objective Nikon Fluor 20x/0.50W DIC M/N2 ∞/0 WD 2.0 mm
NI Vision Development Module National Instruments Required for CPM virtual Interface
PEEK finger tight fittings IDEX F-120x 10-32 Coned Ports
PEEK plug IDEX P-551 10-31 Coned Ports
pippette tips Eppendorf 22492225 100 μL – 1000 μL, Autoclaved
Plastic Forceps Thermo Scientific 6320-0010
Plastic Syringe Fischer Scientific 14-955-459 10 mL
Plumbing parts Fischer Scientific 3-way valves and other plumbing parts to connect tubing.
Research Plus 1-channel 100 μL–1000 μL Eppendorf 3123000063 Micro pipetter
Sulfuric Acid any Used for acid cleaning solution
T Plan SLWD 20x/0.30 OFN25 WD 30 mm Nikon Confocal Microscope Objective
Texas Red DHPE triethylammonim salt Thermo Fischer Scientific 1395MP Fluorophore
Vaccum Pump Gast DOA-P704-AA

References

  1. Freer, E. M., Yim, K. S., Fuller, G. G., Radke, C. J. Interfacial rheology of globular and flexible proteins at the hexadecane/water interface: Comparison of shear and dilatation deformation. Journal of Physical Chemistry B. 108 (12), 3835-3844 (2004).
  2. Freer, E. M., Yim, K. S., Fuller, G. G., Radke, C. J. Shear and dilatational relaxation mechanisms of globular and flexible proteins at the hexadecane/water interface. Langmuir. 20 (23), 10159-10167 (2004).
  3. Kannan, A., Shieh, I. C., Fuller, G. G. Linking aggregation and interfacial properties in monoclonal antibody-surfactant formulations. Journal of Colloid and Interface Science. 550, 128-138 (2019).
  4. Kannan, A., Shieh, I. C., Leiske, D. L., Fuller, G. G. Monoclonal antibody interfaces: Dilatation mechanics and bubble coalescence. Langmuir. 34 (2), 630-638 (2018).
  5. Li, J. J., et al. Interfacial stress in the development of biologics: Fundamental understanding, current practice, and future perspective. The AAPS Journal. 21 (3), 44 (2019).
  6. Bhamla, M. S., Giacomin, C. E., Balemans, C., Fuller, G. G. Influence of interfacial rheology on drainage from curved surfaces. Soft Matter. 10 (36), 6917-6925 (2014).
  7. Fuller, G. G., Vermant, J. Complex fluid-fluid interfaces: Rheology and structure. Annual Review of Chemical and Biomolecular Engineering. 3, 519-543 (2012).
  8. Rosenfeld, L., et al. Structural and rheological properties of meibomian lipid. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 54 (4), 2720-2732 (2013).
  9. Barman, S., Davidson, M. L., Walker, L. M., Anna, S. L., Zasadzinski, J. A. Inflammation product effects on dilatational mechanics can trigger the Laplace instability and acute respiratory distress syndrome. Soft Matter. 16 (29), 6890-6901 (2020).
  10. Barman, S., et al., Ramachadran, A., et al. . Recent Advances in Rheology: Theory, Biorheology, Suspension and Interfacial Rheology. , (2022).
  11. Alonso, C., Zasadzinski, J. A. A brief review of the relationship between monolayer viscosity, phase behavior, surface pressure and temperature using a simple monolayer viscometer. The Journal of Physical Chemistry B. 110 (44), 22185-22191 (2006).
  12. Alonso, C., et al. More than a monolayer: Relating lung surfactant structure and mechanics to composition. Biophysical Journal. 87 (6), 4188-4202 (2004).
  13. Alonso, C., Bringezu, F., Brezesinski, G., Waring, A. J., Zasadzinski, J. A. Modifying calf lung surfactant by hexadecanol. Langmuir. 21 (3), 1028-1035 (2005).
  14. Alonso, C., Waring, A. J., Zasadzinski, J. A. Keeping lung surfactant where it belongs: Protein regulation of two-dimensional viscosity. Biophysical Journal. 89 (1), 266-273 (2005).
  15. Zasadzinski, J. A., et al. Inhibition of pulmonary surfactant adsorption by serum and the mechanisms of reversal by hydrophilic polymers: Theory. Biophysical Journal. 89 (3), 1621-1629 (2005).
  16. McConnell, H. M. Structures and transitions in lipid monolayers at the air-water-interface. Annual Reviews of Physical Chemistry. 42, 171-195 (1991).
  17. McConnell, H. M., Moy, V. T. Shapes of finite two-dimensional lipid domains. Journal of Physical Chemistry. 92 (15), 4520-4525 (1988).
  18. Zasadzinski, J. A., Stenger, P., Shieh, I., Dhar, P. Overcoming rapid inactivation of lung surfactant: analogies between competitive adsorption and colloid stability. Biochemica et Biophysica Acta. 1798 (4), 801-828 (2010).
  19. Zasadzinski, J. A., Nag, K., et al. . Surfactant Progress. , (2008).
  20. Valtierrez-Gaytan, C., et al. Spontaneous evolution of equilibrium morphology in phospholipid-cholesterol monolayers. Science Advances. 8 (14), (2022).
  21. Williams, I., Zasadzinski, J. A., Squires, T. M. Interfacial rheology and direct imaging reveal domain-templated network formation in phospholipid monolayers penetrated by fibrinogen. Soft Matter. 15 (44), 9076-9084 (2019).
  22. Sachan, A. K., Zasadzinski, J. A. Interfacial curvature effects on the monolayer morphology and dynamics of a clinical lung surfactant. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 115 (2), 134-143 (2018).
  23. Alvarez, N. J., Anna, S. L., Saigal, T., Tilton, R. D., Walker, L. M. Intefacial dynamics and rheology of polymer grafter nanoparticles at air-water and xylene-water interfaces. Langmuir. 28 (21), 8052-8063 (2012).
  24. Alvarez, N. J., Vogus, D. R., Walker, L. M., Anna, S. L. Using bulk convection in a microtensiometer to approach kinetic-limited surfactant dynamics at fluid-fluid interfaces. Journal of Colloid and Interface Science. 372 (1), 183-191 (2012).
  25. Alvarez, N. J., Walker, L. M., Anna, S. L. Diffusion-limited adsorption to a spherical geometry: The impact of curvature and competitive time scales. Physical Review. E, Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics. 82, 011604 (2010).
  26. Shieh, I., Waring, A. J., Zasadzinski, J. A. Visualizing the analogy between competitive adsorption and colloid stability to restore lung surfactant function. Biophysical Journal. 102 (4), 777-786 (2012).
  27. Shieh, I., Zasadzinski, J. A. Visualizing monolayers with a water-soluble fluorophore to quantify adsorption, desorption and the double-layer. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (8), 826-835 (2015).
  28. Lipp, M. M., Lee, K. Y. C., Takamoto, D. Y., Zasadzinski, J. A., Waring, A. J. Coexistence of buckled and flat monolayers. Physical Review Letters. 81, 1650-1653 (1998).
  29. Lipp, M. M., Lee, K. Y. C., Waring, A., Zasadzinski, J. A. Fluorescence, polarized fluorescence, and Brewster angle microscopy of palmitic acid and lung surfactant protein B monolayers. Biophysical Journal. 72 (6), 2783-2804 (1997).
  30. Alvarez, N. J., Walker, L. M., Anna, S. L. A microtensiometer to probe the effect of radius of curvature on surfactant transport to a spherical interface. Langmuir. 26 (16), 13310-13319 (2010).
  31. Ward, A. F. H., Tordai, L. Time dependents of boundary tensions of solutions. 1. The role of diffusion in time-effects. Journal of Chemical Physics. 14, 453-461 (1946).
  32. Lucassen, J., Vanden Tempel, M. Dynamic measurements of dilatational properties of a liquid interface. Chemical Engineering Science. 27 (6), 1283-1291 (1972).
  33. Lin, G. L., et al. Interfacial dilatational deformation accelerates particle formation in monoclonal antibody solutions. Soft Matter. 12 (14), 3293-3302 (2016).
  34. Bastacky, J., et al. Alveolar lining layer is thin and continuous: low temperature scanning electron microscopy of rat lung. Journal of Applied Physiology. 79 (5), 1615-1628 (1995).
  35. Adamson, A. W., Gast, A. P. . Physical Chemistry of Surfaces, Sixth ed. , 784 (1997).
  36. del Rio, O. I., Kwok, D. Y., Wu, R., Alvarez, J. M., Neumann, A. W. Contact angle measurements by axisymmetric drop shape analysis and an automated polynomial fit program. Colloids and Surfaces A Physicochemical and Engineering Aspects. 143 (2-3), 197-210 (1998).
  37. Kanthe, A., et al. No ordinary proteins: Adsorption and molecular orientation of monoclonal antibodies. Science Advances. 7 (5), 14 (2021).
  38. Manikantan, H., Squires, T. M. Surfactant dynamics: hidden variables controlling fluid flows. Journal of Fluid Mechanics. 892, 115 (2020).
  39. Narayan, S., et al. Dilatational rheology of water-in-diesel fuel interfaces: effect of surfactant concentration and bulk-to-interface exchange. Soft Matter. 17 (18), 4751-4765 (2021).
  40. Meng, G. N., Paulose, J., Nelson, D. R., Manoharan, V. N. Elastic instability of a crystal growing on a curved surface. Science. 343 (6171), 634-637 (2014).
  41. Kotula, A. P., Anna, S. L. Insoluble layer deposition and dilatational rheology at a microscale spherical cap interface. Soft Matter. 12 (33), 7038-7055 (2016).
  42. Lipp, M. M., Lee, K. Y. C., Zasadzinski, J. A., Waring, A. J. Phase and morphology changes in lipid monolayers induced by SP-B protein and its amino-terminal peptide. Science. 273 (5279), 1196-1199 (1996).
  43. Pocivavsek, L., et al. Stress and fold localization in thin elastic membranes. Science. 320 (5878), 912-916 (2008).
  44. Pocivavsek, L., et al. Lateral stress relaxation and collapse in lipid monolayers. Soft Matter. 4 (10), 2019-2029 (2008).
  45. Kim, K., Choi, S. Q., Squires, T. M., Zasadzinski, J. A. Cholesterol nanodomains: their effect on monolayer morphology and dynamics. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110 (33), 3054-3060 (2013).
  46. Kim, K., Choi, S. Q., Zasadzinski, J. A., Squires, T. M. Interfacial microrheology of DPPC monolayers at the air-water interface. Soft Matter. 7 (17), 7782-7789 (2011).
  47. Kim, K., Choi, S. Q., Zasadzinski, J. A., Squires, T. M. Nonlinear chiral rheology of phospholipid monolayers. Soft Matter. 14 (13), 2476-2483 (2018).
  48. Kotula, A. P., Anna, S. L. Regular perturbation analysis of small amplitude oscillatory dilatation of an interface in a capillary pressure tensiometer. Journal of Rheology. 59, 85-117 (2015).

Play Video

Cite This Article
Iasella, S. V., Barman, S., Ciutara, C., Huang, B., Davidson, M. L., Zasadzinski, J. A. Microtensiometer for Confocal Microscopy Visualization of Dynamic Interfaces. J. Vis. Exp. (187), e64110, doi:10.3791/64110 (2022).

View Video