Name: Faz Diyagramı Karakterizasyonu Sıvı Taşıyıcılar Manyetik Boncuk Kullanarak (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-09-04T13:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 37 s
Description: Öğrenin, manyetik boncuklar kullanarak lab-in-tube cihazında sıvı segmentleri arasındaki taşma hacmini analiz etme yöntemini. Bu teknik, karmaşık sıvı sistemlerinde faz değişimlerini incelemek için basit ve maliyet etkin bir yaklaşım sunar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Yazarlar, M. Caggioni ile birçok yararlı tartışmayı ve Proctor and Gamble'ın NAB için staj şeklinde desteğini kabul ediyorlar.

Aygıt Bir Zaman Kullanım Malzemelerin hazırlanması 1. <ol><li> Borunun hazırlanması <ol><li> 15 cm parça halinde tüp kesti. Boru 1,6 mm iç çap ve 3,2 mm dış çapa sahiptir. </li><li> Asmak tüp parçaları dikey bant kullanarak. Aşırı florpolimer çözümü toplamak için tüpler altına kağıt havlu yerleştirin. </li><li> Bu iç duvara bütün çevresi ile temas edecek şekilde, şırınga kullanarak her bir boru kesitinin üst açıklığı içine floropolimer çözeltisi 100 ul enjekte edilir. </li><li> Tüp segmentleri florpolimer çözümün aşırı miktarda kaldırmak için 1 saat süreyle yerinde asmak için izin verin. </li><li> Dışarı damla vermedi tüpün alt tarafında herhangi bir florpolimer çözüm temizleyin. Pozisyon asılı tüpünü çıkarın ve kağıt havlu atmayın. </li><li> 1 saat süre ile 100 ° C&#39;de fırına yer boru parçalarının floropolimer kaplama tabakasını tavlanması için. </li><li> Fırından tüp segmentleri çıkarın. Tüp seg olarak, cımbız kullanınments sıcak olacaktır. </li></ol></li><li> Seyreltilmiş manyetik boncuk çözeltisi hazırlanması <ol><li> Carry-over hacmi ve MB kütle, Şekil 2&#39;de gösterilen arasındaki ilişki tarafından tespit edildiği üzere, arzu edilen carry-over hacmi elde etmek için gerekli manyetik tane konsantrasyonu hesaplanır. Not: Orijinal MB çözelti, çözeltinin 50 ml MB olarak 1 g sahiptir. ~ 0.4 ul bir şekilde bir hacim elde etmek üzere 4 (su MB çözeltisi:) 20 ul test odasının hacmi göz önüne alındığında, 6 oranında damıtılmış su, orijinal MB seyreltilir. Farklı carry-over hacmi istendiğinde seyreltme oranını ayarlayın. </li><li> Bir mikro-dengesi üzerine 20 ml&#39;lik numune şişesine koyun. Denge sıfır. </li><li> Bir mikro pipet ile 0.6 ml geri sonra manyetik boncuk çözeltisi kabı çalkalayın. </li><li> Dengesine örnek şişesine Pipetlenen çözüm dağıtın. </li><li> Örnek şişesine damıtılmış su, 0.4 ml koyun. </li></ol></li><li> Floresan boya lJK hazırlık <ol><li> 1 dakika boyunca çözelti vorteks DI suya boya 2 wt.% Çözülür. </li></ol></li></ol> Floresan Deney için deneysel Kur 2. Hazırlık <ol><li> Boru cihazının hazırlanması. <ol><li> Hortumun bir ucuna bir dişi Luer kilit bağlantısını takın. </li><li> 3 ml hacmi ve 0.1 ml mezuniyet sahip bir Luer-lock şırınga içine tüp yerleştirin. </li><li> Şırınga pompası içine şırınga yerleştirin ve / saat 2 ml besleme hızını ayarlamak. </li><li> Boru içine sıvıların doğru yerleştirilmesi için, manyetik boncuklar ve floresan boya içeren bir solüsyon geri çekme şırınga pompası kullanımı. </li><li> Şırınga pompası çekilmesini kullanarak tüp içine manyetik boncuk solüsyonu 20 ul ekleyin. Bu sıvı kademeli bir test odası (test odasının hacmi deneye bağlı olarak değişebilir) olarak ifade edilir. 1 dakika boyunca manyetik boncuk çözeltisi ile konteyner vorteks ve ardından esnasında elle ajite<html> çekilme döngüsü üniforma MB dispersiyonlarını oluşturmak için. </li><li> Test odası sıvı ekleme varılmıştır sonra, tüpün içine hava 6 ul çıkarın. Hava Bu hacim, daha sonra iki sıvı kesimleri arasında bir vana oluşturacaktır. </li><li> Hava boşluğu, ekleme işlemi tamamlandıktan sonra, floresan boya ile para çekme sıvısı 180 ul başlar. Bu sıvı kademeli bir rezervuar olarak adlandırılır. Hazne hacminin deneye bağlı olarak değişebilir. Büyük rezervuar hacmi boya konsantrasyonunun değişimi en aza indirmek için faydalıdır. </li><li> Tüpün diğer ucu üzerine ikinci bir dişi Luer kilit bağlantısını yerleştirin. </li><li> Şırınga tüp aygıtı kaldırın. </li><li> Cihazın her iki ucunda Luer-kilit kapaklar yerleştirin. </li></ol></li><li> Floresan deneyler için Optik kurulum <ol><li> Inverted mikroskop bağlı tüm bileşenleri açın. </li><li> Bilgisayarı açın ve mikroskop görüntüleme yazılımını açın. </li></ol></li></ol>Floresan Deneylerin için &quot;&gt; 3. Deney Prosedürü <ol><li> Ters bir mikroskop kullanılarak test odasının ve rezervuarın ilk floresan yoğunluğu ölçüm alın. Numunenin floresan analiz ederken, odak tüp içinde sıvı segmentinin (x ve y yönlerinde) orta konumda olduğundan emin olun. Veri elektronik tablonun rekor ölçümleri. </li><li> Manyetik boncuk tüm test odasının bir alana ayırmak böyle küp mıknatıs üstünden cihazı yerleştirin. Mıknatıs (~ 10 sn) üstünden cihazı hareket ettirerek rezervuara boncuk aktarın. 1 inç Neodimyum mıknatıs küp 45.6 kg çekme kuvveti ile sınıf N48 olduğunu. </li><li> Manyetik boncuk kümesi hava boşluğu boyunca ve kap içine transfer edildikten sonra, mıknatısın üst üzerinde cihazı yerleştirerek ve küme içinde hapsolmuş olan sıvının serbest bırakmak için döner manyetik boncuk çalkalayın. Rezervuarın homojenizasyon olmuştur kadar manyetik boncuk ajitasyon devamtamamlanmış (~ 30-45 sn). </li><li> Mıknatıs rezervuar manyetik boncuk tek bir bölgeye ayırmak böyle üstünden cihazı yerleştirin. Test odasına geri manyetik boncuk küme aktarın. </li><li> Küme testi odasına ulaştığında, mıknatısın üstünden cihazı yerleştirerek ve içinde hapsolmuş floresan sıvı serbest dönen manyetik boncuk çalkalayın. Test bölmesinin homojenizasyon (~ 30-45 sn) tamamlanana kadar manyetik boncuk ajitasyon devam edin. </li><li> Ters bir mikroskop kullanılarak test odasının ve rezervuar hem floresan yoğunluğu ölçümleri alın. Veri elektronik tablonun rekor ölçümleri. </li><li> Her iki sıvı segmentleri benzer floresan yoğunlukları (~ 100 devir) yakınsama kadar Adımları 3,2-3,6 tekrarlanır. </li></ol> Floresan Verilerin 4. Sayısal Analizi <ol><li> Floresan yoğunluğu verileri bir elektronik içine saklanan sayesinde, MATLAB kullanarak sayısal analizi gerçekleştirmek. </li><li> Derive denklemleri rezervuar ve test odasına hem de floresan yoğunluğu teorik değerini hesaplamak için. MATLAB komut dosyasına aşağıdaki denklemler birleştirme: I florasan yoğunluğu (AU), V hacmi (il) &#39;dir, n, transferlerin sayısı, RT test odası, ve Cı-taşıyan üzerinde, deposudur. </li><li> MATLAB, araziler oluşturmak ve tüm deneyler için carry-over hacmini belirlemek için analiz kullanma. Şekil 2 üretmek için bu verileri kullanın. </li></ol> Surfaktan Deneyler için deneysel Kur 5. Hazırlık <ol><li> Boru cihazının hazırlanması. <ol><li> Hortumun bir ucu üzerine bir dişi Luer-Kilidi takın. </li><li> Bir Luer-lock şırınga içine tüp yerleştirin. </li><li> Şırınga pompası içine şırınga yerleştirin ve / saat 2 ml besleme hızını ayarlamak. </li><li> Boru içine sıvıların doğru yerleştirilmesi için, manyetik boncuk ve SU içeren solüsyon çekmek için şırınga pompası kullanmakrfactant. </li><li> Şırınga pompası çekilmesini kullanarak tüp içine 20 ul manyetik boncuk çözüm yerleştirin. Bu sıvı kademeli bir test odası (test odasının hacmi deneye bağlı olarak değişebilir) olarak ifade edilir. Üniforma MB dağılımların oluşturmak için çekilme döngüsü sırasında elle manyetik boncuk çözeltisi ile konteyner çalkalayın. </li><li> Test odası sıvı ekleme varılmıştır sonra, tüpün içine hava 6 ul çıkarın. Hava Bu hacim daha sonra hava boşluğu ifade edilecektir. </li><li> Hava boşluğu, ekleme işlemi tamamlandıktan sonra, geri çekilme, saf C12E5 yüzey 180 ul başlar. Bu, daha sonra rezervuar olarak ifade edilecektir. </li></ol></li><li> Yüzey deneyler için Optik kurulumu. <ol><li> Manyetik boncuklar ile test odasının stereo mikroskop ile odak içinde olduğu şekilde boru donanımı cihazı ile şırınga pompası hareket ettirin. </li><li> Bir LED ışık kaynağının üstünde polarize film bir yaprak yerleştirin. Bağlı tüp altında LED ışık kaynağı kaydırınŞırınga pompası. </li><li> Bant kullanarak stereo mikroskop merceği başka polarize filmini takın. İki polarizer filmleri birbirinden mahsup 90 derecesine sahip olduğundan emin olun. </li><li> Stereo mikroskop bir CCD (şarj bağlı cihaz) kamera monte. Fotoğraf makinesini bilgisayara bağlayın ve görüntüleme yazılımı açın. </li></ol></li></ol> Yüzey aktif Deneyler 6. Deney Prosedürü <ol><li> Mıknatıs bir stand üzerine monte ederken test odasına yanındaki küp mıknatıs yerleştirin. </li><li> Manyetik boncukları, bir küme oluşturmak sonra, manyetik boncuk kümesi, hava boşluğu boyunca ve yüzey aktif madde depolama haznesine, test bölmesinden hareket edecek şekilde 2 ml / st bir besleme hızında bir tüp içinde sıvı pompalama başlar. </li><li> Manyetik boncuk küme hazne odasının orta noktasını ulaştığında, şırınga pompası pompalama durdurun. </li><li> Manyetik boncuk bir ayırmak için için izin, tüpten uzak küp mıknatıs taşınd manyetik boncuk küme içinde toplanan sıvı difüzyon süresini azaltır. </li><li> Farklı aşamalarında H 2 O / C12E5 karışım döngüsünü gözlemlemek için bilgisayar ekranı izleyin. </li><li> Sıvının yayılması ve faz değişim tamamlandıktan sonra manyetik boncuk bir küme içine oluşturacak, böylece, rezervuar geri eski hedefe mıknatıs yerleştirin. </li><li> Şırınga pompası kullanılarak, manyetik boncuk küme hava boşluğu karşısında, yüzey rezervuar transfer edilir ve öyle ki sıvıları çekme geri H 2 O test odasına. </li><li> Manyetik boncuk küme test odasının orta noktasını ulaştığında, şırınga pompası pompalama durdurun. </li><li> Uzak tüpten küp mıknatıs taşıyın. Bu manyetik boncuk ayrılması için izin verecek ve manyetik boncuk küme içinde sıkışıp sıvının difüzyon süresini azaltmaya yardımcı olacaktır. </li><li> Farklı aşamalarında H 2 O / C12E5 karışım döngüsünü gözlemlemek için bilgisayar ekranı izleyin. </li&gt; <li> Sıvının yayılması ve faz değişim tamamlandıktan sonra manyetik boncuk bir küme içine oluşturacak, böylece test odası tarafından eski hedefe geri mıknatıs yerleştirin. </li><li> Test odası, bir faz değişikliği görüntüler kadar tekrarlayın 6.2-6.11 adımları. </li></ol>

<ol><li>Gijs, M. A., Lacharme, F., Lehmann, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+applications+of+magnetic+particles+for+biological+analysis+and+catalysis%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+review%22%5BJournal%5D)">Microfluidic applications of magnetic particles for biological analysis and catalysis.</a> Chemical review. 110, 1518-1563 (2009).</li>
<li>Kozissnik, B., Dobson, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomedical+applications+of+mesoscale+magnetic+particles%5BTitle%5D)+AND+%22MRS+Bulleti%22%5BJournal%5D)">Biomedical applications of mesoscale magnetic particles.</a> MRS Bulleti. 38, 927-932 (2013).</li>
<li>Ali-Cherif, A., Begolo, S., Descroix, S., Viovy, J. -L., Malaquin, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Programmable+Magnetic+Tweezers+and+Droplet+Microfluidic+Device+for+High-Throughput+Nanoliter+Multi-Step+Assays%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Editio%22%5BJournal%5D)">Programmable Magnetic Tweezers and Droplet Microfluidic Device for High-Throughput Nanoliter Multi-Step Assays.</a> Angewandte Chemie International Editio. 51, 10765-10769 (2012).</li>
<li>Blumenschein, N. A., Han, D., Caggioni, M., Steckl, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+Particles+as+Liquid+Carriers+in+the+Microfluidic+Lab-in-Tube+Approach+To+Detect+Phase+Change%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Materials%2C+%26+Interface%22%5BJournal%5D)">Magnetic Particles as Liquid Carriers in the Microfluidic Lab-in-Tube Approach To Detect Phase Change.</a> ACS Applied Materials, & Interface. 6, 8066-8072 (2014).</li>
<li>Bordelon, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+low-resource+RNA+extraction+cassette+based+on+surface+tension+valves%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+applied+materials%22%5BJournal%5D)">Development of a low-resource RNA extraction cassette based on surface tension valves.</a> ACS applied materials. 3, 2161-2168 (2011).</li>
<li>Adams, N. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+criteria+for+developing+low-resource+magnetic+bead+assays+using+surface+tension+valves%5BTitle%5D)+AND+%22Biomicrofluidic%22%5BJournal%5D)">Design criteria for developing low-resource magnetic bead assays using surface tension valves.</a> Biomicrofluidic. 7, 014104(2013).</li>
<li>Hishida, M., Tanaka, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transition+of+the+hydration+state+of+a+surfactant+accompanying+structural+transitions+of+self-assembled+aggregates%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physics%3A+Condensed+Matte%22%5BJournal%5D)">Transition of the hydration state of a surfactant accompanying structural transitions of self-assembled aggregates.</a> Journal of Physics: Condensed Matte. 24, 284113(2012).</li>
<li>Strey, R., Schomacker, R., Roux, D., Nallet, F., Olsson, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dilute+lamellar+and+L3+phases+in+the+binary+water-C12E5+system%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Chemical+Society%2C+Faraday+Transaction%22%5BJournal%5D)">Dilute lamellar and L3 phases in the binary water-C12E5 system.</a> Journal of the Chemical Society, Faraday Transaction. 86, 2253-2261 (1990).</li>
<li>Chen, B. -H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissolution+Rates+of+Pure+Nonionic+Surfactants%5BTitle%5D)+AND+%22Langmui%22%5BJournal%5D)">Dissolution Rates of Pure Nonionic Surfactants.</a> Langmui. 16, 5276-5283 (2000).</li>
<li>Warren, P. B., Buchanan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinetics+of+surfactant+dissolution%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Colloid%2C+%26+Interface+Scienc%22%5BJournal%5D)">Kinetics of surfactant dissolution.</a> Current Opinion in Colloid, & Interface Scienc. 6, 287-293 (2001).</li>
<li>Laughlin, R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLaughlin%2C+R+%22The+Aqueous+Phase+Behavior+of+Surfactant%22">The Aqueous Phase Behavior of Surfactant</a>. , Academic Press. New York. (1996).</li>
<li>Laughlin, R. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phase+Studies+by+Diffusive+Interfacial+Transport+Using+Near-Infrared+Analysis+for+Water+%28DIT-NIR%29%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Physical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Phase Studies by Diffusive Interfacial Transport Using Near-Infrared Analysis for Water (DIT-NIR).</a> The Journal of Physical Chemistry. 104, 7354-7362 (2000).</li>
<li>Lynch, M. L., Kochvar, K. A., Burns, J. L., Laughlin, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aqueous-Phase+Behavior+and+Cubic+Phase-Containing+Emulsions+in+the+C12E2%E2%88%92Water+System%5BTitle%5D)+AND+%22Langmui%22%5BJournal%5D)">Aqueous-Phase Behavior and Cubic Phase-Containing Emulsions in the C12E2−Water System.</a> Langmui. 16, 3537-3542 (2000).</li>
</ol>

Yazarların birbiriyle rekabet eden hiçbir mali çıkarı yoktur.

Faz diyagramı inceleme için en yaygın teknikler, farklı bileşimlere ve oranları ile çoklu numuneler hazırlanmış ve uzun bir işlem malzemenin önemli bir miktarını neden termodinamik dengeye ulaşmak zorunda olması gerekir. Bazı zorluklar düz kılcal ve kızılötesi analiz yöntemini kullanarak (pasif arayüz taşıma) yöntemi DIT ile çözülebilir, ancak bunların hiçbiri düşük maliyetli yatırım ile tüm zorlukları çözebilirsiniz. Bu mikro-akışkan &quot;laboratuar içinde tüp&quot; yaklaşımında, sıvı taşı...

Çapı 1 mikrometrenin mertebesinde manyetik boncuk (MBS), özellikle biyomedikal cihazların, mikroakışkan-tabanlı uygulamalarda oldukça sık 1,2 kullanılmıştır. Bu cihazlarda, MBs birkaç isim gibi hücre ve nükleik asit ayrılması, kontrast maddeler ve ilaç dağıtım gibi yetenekleri teklifinde bulundular. Harici (manyetik alan) kontrol ve damlacık tabanlı Mikroakiskan kombinasyonu küçük hacimli (&lt;100 nl) ile immün 3 kontrolünü sağladı. Sıvı 4 taşıma için kullanılan MBS, aynı zamanda söz göstermiştir. Bu yaklaşım bir hava valfi ile ayrılmış bir tüp içinde sıvı segmentler arasındaki biyomoleküllerin taşımak için MBs kullanır. Bu yöntem, geçmişte görülen diğer daha karmaşık laboratuvar çip üzerinde aygıtları kadar güçlü değildir, fakat çok daha basit olan ve sıvının mikrolitre boyutlu hacimli taşıma kapasitesi sunmaktadır etmez. Benzer bir yaklaşım son zamanlarda Haselton grubu tarafından bildirilen 5 ve biyomedikal uygulanmıştırtahlilleri. Bu cihazın en önemli yönü biri yüzey gerilimi kontrollü hava valfi tarafından sunulan sıvı bölüm ayrılıktır. MBs bağlı sıvının mikrolitrelik bir hacim, bir dıştan uygulanan manyetik bir alanı kullanarak sıvı kesimleri arasında, bu hava boşluğu yoluyla taşınmaktadır. Harici manyetik alanın etkisi altında (1,9 um ortalama çapı ~ 0.4-7 um ila) mikropartikül MBs içindeki sıvı yakalar, mikro gözenekli bir küme oluşturmak. Bu sıvı hapsedilmesi gücü sonraki bir hazneden MBs taşırken yüzey gerilimi kuvvetlerini dayanmak için yeterli olmaktadır. En yaklaşımlarının sıvılar 6 içinde bulunan (örneğin, biyo-gibi) özel moleküllerin taşınmasını istediğiniz Tipik olarak, bu etki, istenmeyen bir durumdur. Bununla birlikte, çalışmalarımızda görülebileceği gibi, bu etki cihazının pozitif yönü olmak için kullanılabilir. Biz bu &#39;laboratuvarı-in-tüp kullanmış olmasıİkili malzeme sistemlerde faz diyagramlarını analiz etmek için, Şekil 1 &#39;de şematik olarak gösterilen&#39; yaklaşımı,. O zengin sağladığından yaygın vb Özellikle ilaç, gıda ürünleri, kozmetik gibi endüstriyel uygulamalarda kullanıldığı gibi yüzey C12E5, karakterizasyonu ana odak noktası olarak seçildi, H 2 O / C12E5 ikili sistem araştırıldı fazların kümesi keşfetmek için. Bu kimyasal karışımı, belirli konsantrasyonlarda 7-9 altında sıvı kristal fazına yani geçişler belirli bir yönü üzerinde odaklanmıştır. Bu geçiş kolaylıkla faz sınırları vurgulamak amacıyla optik mikroskop çalışmalarında polarıcıları dahil ederek cihazda görülmektedir. Faz diyagramlarını harita edememek faz geçişi 10 ile ilgili kinetik anlamak için çalışmanın çok önemli bir alandır. Tam çözücüler a sahip yüzey aktif madde etkileşimi belirlemek için yeteneğind diğer bileşenler nedeniyle karmaşıklığı ve birçok farklı aşamadan 11 için çok önemlidir. Diğer birçok teknikleri, daha önce faz değişimini karakterize etmek için kullanılmaktadır. Geleneksel yaklaşım her farklı konsantrasyonlarda oluşan ve onları uzun işlem süreleri ve örnek hacimlerinin yüksek miktarda gerektiren, dengeye sağlayan birçok örnekleri yapmayı da içerir. Daha sonra, numuneler, tipik haliyle, yüzey aktif madde bileşimlerinin 12,13 yüksek çözünürlüğe sahip pasif ara yüzey taşıma (DIT), optik yöntemler ile analiz edilir. Kullandığımız olan yönteme benzer şekilde, DIt yöntemi görüntü farklı bir faz sınırları polarize ışık kullanır.

<table><tbody><tr><td>AccuBead</td><td>Bioneer Inc.</td><td>TS-1010-1</td><td>Manyetik boncuklar</td></tr><tr><td>C12E5 Yüzey Aktif</td><td>Madde Sigma-Aldrich</td><td>76437</td><td></td></tr><tr><td>Thermo Scientific Nalgene 890</td><td>Fisher Scientific</td><td>14176178</td><td></td></tr><tr><td>Küp Mıknatıs</td><td>Apex Mıknatıslar</td><td>M1CU</td><td></td></tr><tr><td>Polarize Film</td><td>Edmund Optics</td><td>38-493</td><td></td></tr><tr><td>Teflon AF</td><td>Dupont</td><td>400s1-100-1</td><td>Floropolimer çözeltisi</td></tr><tr><td>Keyacid Kırmızı Boya</td><td>Keystone</td><td>601-001-49</td><td>Floresan boya</td></tr><tr><td>Luer-Lock</td><td>Cole-Parmer</td><td>T-45502-12</td><td>Dişi</td></tr><tr><td>Luer-Lock</td><td>Cole-Parmer</td><td>T-45502-56</td><td>Erkek</td></tr><tr><td>Şırınga</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-823-435</td><td>3 ml</td></tr><tr><td>Şırınga Pompası</td><td>Çalmak</td><td>53130</td><td></td></tr><tr><td>Stereo Mikroskop</td><td>Nikon</td><td>SMZ-2T Ters</td><td></td></tr><tr><td>Mikroskop</td><td>Nikon</td><td>Eclipse Ti-U</td><td>Kullanılan filtre küpü, 540-580 nm arasında bir uyarma dalga boyu aralığına ve 585 nm'de dikroik bir aynaya sahipti ve 593-668 nm arasında değişen fotoemisyona izin verdi.</td></tr><tr><td>Denge</td><td>Denver Aletleri&nbsp;</td><td>PI-225D</td><td></td></tr><tr><td>Mikroskoba Monte Kamera</td><td>Motic</td><td>5000</td><td></td></tr></tbody></table>

faz diyagramı karakterizasyonu sıvı taşıyıcılar manyetik boncuk kullanarak

Phase Diagram Characterization Using Magnetic Beads as Liquid Carriers

1,9 um ortalama çap ~ manyetik boncuk bu sıvı segmentlerinin faz değişimi araştırmak amacıyla bir tüp ile bitişik segmentler arasında bir sıvı sıvıların mikrolitre hacimleri taşımak için kullanılmıştır. Manyetik boncuk boncuk dışarıdan bitişik sıvı segmentleri arasındaki hava valfini köprü için izin, bir mıknatıs kullanarak kontrol edildi. Bir hidrofobik kaplama iki sıvı kesimleri arasındaki mesafeyi artırmak için borunun iç yüzeyine uygulanmıştır. Uygulanan manyetik alan carry-over hacim olarak ifade edilir, küme içinde belirli bir sıvı miktarının yakalama, manyetik boncuklar bir toplam küme oluşturmuştur. Bir flüoresan boya daha sonra komşu sıvı segmentinde floresan yoğunluğu değiştirildi, sıvı transferleri, bir dizi, ardından bir sıvı segmentine ilave edildi. Ölçülen floresan yoğunluğu değişim sayısal analizi göre, manyetik boncuk kütlesi başına carry-over hacmi bulunmuştur~ 2 ila 3 ul / mg. Bu sıvı, az miktarda bir laboratuar içinde boru yaklaşım, cihazın uygulanabilirliğini arttırmak birkaç yüz mikrolitrelik nispeten az sıvı bölmeleri kullanımı izin vermektedir. Bir sıvı hacmi içinde küçük bir kompozisyon değişik uygulama, bu teknik su ve yüzey aktif C12E5 (pentaetilen glikol monododesil eter) arasında ikili faz diyagramını analiz alışılmış metotlardakinden daha küçük örnek hacimlerinin ile daha hızlı analiz yol uygulanmıştır.

Manyetik boncuk kütlesinin bir fonksiyonu olarak, sayısal analiz, ortalama sıvı taşınmasını hacimler için MATLAB ile birlikte, manyetik boncuklar ile sıvı ul hacimli miktarlarının taşınması için Lab-in-Tube yaklaşımı kullanarak, (Şekil 2) belirlenmiştir. Manyetik boncuk yüksek kütle 2-3 ul / mg oranında daha yüksek carry-over hacmini sağlar. Deney düzeneği (Şekil 1) H2O / C12E5 ikili sistem içinde faz değişikliği gözlemek için kullanıldı. H2O / C12E5 sistemi <stron...

Burada, tüp içinde laboratuvar yaklaşımında sıvı taşıyıcılar olarak harici olarak kontrol edilen manyetik boncukları kullanarak çok bileşenli faz diyagramlarını araştırmak için bir protokol sunuyoruz. Bu yaklaşım, karmaşık sıvı sistemlerde faz değişimi hakkında daha fazla bilgi toplamaya çalışan uygulamalara yardımcı olabilir.

Faz Diyagramı Karakterizasyonu Sıvı Taşıyıcılar Manyetik Boncuk Kullanarak

Magnetic beads with ~1.9 &#181;m average diameter were used to transport microliter volumes of liquids between contiguous liquid segments with a tube for ...

Aşağıdaki deneyin genel amacı, bir laboratuvar ve tüp düzeneği içindeki bitişik sıvı segmentler arasındaki taşıma hacmini manyetik boncuklar kullanarak analiz etmektir. Bu işlem; hidrofobik tüpler kullanılarak düzeneğin oluşturulması, bir şırınga pompasıyla hava valflarıyla ayrılmış birden fazla sıvı segmentinin yüklenmesi ve sıvılardan birine hem manyetik boncukların hem de floresan bir boyanın dahil edilmesiyle gerçekleştirilir. İkinci adım olarak, manyetik boncukların her bir transferi harici bir mıknatıs kullanılarak gerçekleştirildikten sonra, bitişik sıvı segmentlerin floresan yoğunluğu bir mikroskop yardımıyla ölçülür.Manyetik boncukların taşınma hacmini hesaplamak amacıyla, bu floresan yoğunluk ölçümleri üzerinde sayısal analizler yapılır. Sonuçlar, iki sıvıdan oluşan çok bileşenli bir sistemdeki faz değişiminin analizinin, mikrolitre boyutundaki sıvı hacimlerini komşu rezervuarlar arasında aktarma yöntemi olarak manyetik boncukların kullanılabilirliği sayesinde mümkün olduğunu göstermektedir. Bugün göreceğiniz üzere, daha karmaşık geleneksel mikroakışkan devrelerin aksine, basit bir tüp içinde sıvıların aktarılmasında manyetik boncukların kullanıldığı bu oldukça heyecan verici ve basit teknikle çalışıyoruz.Bu yöntemi başlangıçta izin verilen akışkanlar arasındaki faz bazlı incelemelere uyguladık ve şu an bunu; tam kanın diyagnostik analizi, proteinlerin kırmızı kan hücrelerinden ayrılması, idrar analizi, immünassaylar ve benzeri diğer uygulamalara genişletiyoruz. Bu tekniğin, mikroakışkan kanalların kullanımı gibi mevcut diğer yöntemlere göre temel avantajı, basit olması ve maliyet etkin bir üretime sahip olmasıdır. Farklı deney türleri arasında yüksek kullanıcı değişkenliği sunar ve tutarlı sonuçlar verir.Bu yöntem, çok küçük, pik hacimlerin hareketini gerektiren uygulamalar hakkında bilgi sağlayabilse de aynı zamanda kan ayırma, ilaç hedefleme ve kontrast maddeler gibi diğer sistemlere de uygulanabilir. Tüpü hazırlamak için önce boruyu 15 santimetrelik segmentler halinde kesin, tüp segmentlerini bant kullanarak dikey olarak asın ve fazla floropolimer çözeltisini toplamak için tüplerin altına bir kağıt havlu yerleştirin. Bir pipet kullanarak, her tüp segmentinin üst açıklığından, iç duvarın tüm çevresiyle temas edecek şekilde 100 µL floropolimer çözeltisi enjekte edin.Fazla floropolimer çözeltisinin uzaklaşması için tüp segmentlerinin bir saat boyunca asılı kalmasını sağlayın. Ardından, floropolimer kaplama tabakasını tavlamak için tüp segmentlerini 100 °C'deki bir fırında bir saat bekletin. Sonra, 20 mL'lik bir numune şişesini mikro terazinin üzerine yerleştirip terazayı sıfırlayarak seyreltilmiş manyetik boncuk çözeltisini hazırlayın.Manyetik boncuk çözeltisi kabını çalkalayın ve ardından bir mikropipet kullanarak 0,6 milliliters çekin. Pipetlenmiş çözeltiyi terazideki örnek tüpüne aktarın ve örnek tüpüne 0,4 milliliters distile su ekleyin. Ayrıca, ağırlıkça yüzde 0,02 oranında boyayı deiyonize su içerisinde çözerek ve çözeltiyi bir dakika boyunca vorteksleyerek floresan boyayı hazırlayın.Hortum düzeneğini hazırlamak için, hortumun bir ucuna dişi luer lock konnektör takın. Hortumu, üç mililitre hacimli ve 0,1 mililitre derecelendirmeli bir luer lock şırınganın içine yerleştirin. Şırıngayı şırınga pompasına yerleştirin ve besleme hızını saatte iki mililitre olarak ayarlayın.Şırınga pompasıyla 20 µL çekip tüpe yerleştirmeden önce, manyetik boncuk çözeltisi içeren kabı vorteksleyin. Test odasına sıvı aktarımı tamamlandıktan sonra, tüpe altı µL hava çekin. Bu hava hacmi, daha sonra iki sıvı segmenti arasında bir valf oluşturacaktır.Hava boşluğu yerleştirme işlemi tamamlandıktan sonra, floresan boyalı sıvıdan 180 µL çekmeye başlayın. Tüpün diğer ucuna ikinci bir dişi luer lock konnektörü yerleştirin ve tüp düzeneğini şırıngadan çıkarın. Ardından, düzeneğin her iki ucuna luer lock kapaklar takın.Ters mikroskop kullanarak test odasının ve rezervuarın başlangıç floresan yoğunluk ölçümünü yapın. Tüm manyetik boncukların test odasındaki tek bir bölgede toplanması için cihazı küp mıknatısın üzerine yerleştirin. Cihazı mıknatısın üzerinde hareket ettirerek boncukları rezervuara aktarın.Manyetik boncuk kümesi hava boşluğu üzerinden geçirilip rezervuara aktarıldıktan sonra, rezervuarın homojenizasyonu tamamlanana kadar, cihazı mıknatısın üzerine yerleştirip döndürerek küme içinde hapsolan sıvının salınmasını sağlayın ve manyetik boncukları karıştırın. Ardından, rezervuardaki tüm manyetik boncuklar tek bir bölgede toplanacak şekilde cihazı mıknatısın üzerine yerleştirin. Manyetik boncuk kümesini tekrar test haznesine aktarın.Küme test haznesine ulaştığında, cihazı mıknatısın üzerine yerleştirip döndürerek manyetik boncukları çalkalayın. Test haznesinin homojenizasyonu tamamlanana kadar hapsolmuş floresan sıvıyı serbest bırakın. Ters mikroskop kullanarak hem test haznesinin hem de rezervuarın floresan yoğunluk ölçümlerini yapın.Her iki sıvı segmenti benzer floresan yoğunluklarına ulaşana kadar bu adımları tekrarlayın. Tüp düzeneğini hazırlamak için, tüpün bir ucuna dişi luer lock takın ve tüpü luer lock şırıngaya yerleştirin. Ardından şırıngayı şırınga pompasına yerleştirin ve besleme hızını saatte iki mililitre olarak ayarlayın.Şırınga pompası çekimi kullanarak, tüpe bir bölü bir oranında su içinde manyetik boncuklar ve C 12 E 5 karışım çözeltisinden 20 µL ekleyin. Test odasındaki sıvı ekleme işlemi tamamlandıktan sonra, hava boşluğu eklemesini takiben tüpe 6 µL hava çekin. Optikleri kurmak için 180 µL saf C 12 E 5 sürfaktan çekmeye başlayın.İlk olarak, manyetik boncuklar içeren test odasının stereo mikroskopla odak noktasında kalacak şekilde tüp düzeneğine sahip şırınga pompasını hareket ettirin; çapraz polarizörler kullanılır. Çöktürülmüş katı faz ile sıvı faz arasındaki kontrastı artırmak için, bir LED ışık kaynağının üzerine bir polarize film tabakası yerleştirin. LED ışık kaynağını şırınga pompasına bağlı tüpün altına kaydırın.Başka bir polarize film şeridini, iki polarize filmin birbirine göre 90 derece açıyla yerleştirildiğinden emin olarak, bant yardımıyla stereo mikroskobun lensine tutturun. Küp mıknatısı, bir standa monte edilmiş haldeyken test odasının yanına yerleştirin. Manyetik boncuklar bir küme oluşturduğunda, manyetik boncuk kümesinin test odasından hava boşluğu boyunca geçerek sürfaktan rezervuar odasına taşınmasını sağlayacak şekilde, tüpe saatte iki mililitre besleme hızıyla sıvı pompalamaya başlayın.Manyetik boncuk kümesi rezervuar bölmesinin orta noktasına ulaştığında, şırınga pompasındaki pompalama işlemini durdurun. Manyetik boncukların ayrılması ve manyetik boncuk kümesine hapsolmuş sıvının difüzyon süresinin azalması için küp mıknatısı tüpten uzaklaştırın. Sıvının difüzyonu ve faz değişimi tamamlandığında, manyetik boncuklar tekrar bir küme oluşturacak şekilde mıknatısı rezervuarın yanındaki eski konumuna geri yerleştirin.Şırınga pompasını kullanarak, manyetik boncuk kümesi sürfaktan rezervuarından hava boşluğu üzerinden geçirilip tekrar test odasına aktarılacak şekilde sıvıları çekin. Manyetik boncuk kümesi test odasının orta noktasına ulaştıktan sonra şırınga pompasını durdurun ve küp mıknatısı tüpten uzaklaştırın. Sıvının difüzyonu ve faz değişimi tamamlandığında, manyetik boncuklar bir küme oluşturacak şekilde mıknatısı rezervuar yanındaki eski konumuna geri yerleştirin.Test odası bir faz değişimi gösterene kadar bu adımları tekrarlayın. Burada, hidrofobik tüpün içindeki manyetik boncukların suyu ve iyonik olmayan sürfaktan C 12 E beşin bir görüntüsü gösterilmektedir. İlk manyetik boncuk aktarım işlemi sırasında, boncuklar harici bir küp mıknatıs kullanılarak yerinde tutulur.Sıvılar burada sola doğru pompalandığında, boncuklar test haznesinden çıkarak C 12 E beşe girer. Manyetik boncuklar girdikten sonra, sürfaktan su manyetik boncuk yapısından uzaklaşmaya başlar. Manyetik boncuklar sürfaktan haznesinde beş saniye kaldıktan sonra, onuncu saniyede sadece küçük bir faz değişimi görülür.Manyetik boncuklar tamamen sürfaktan ile çevrelenmiştir. Faz değişimi, dört. dakika işaretindeki 92. noktada devam etmektedir. Dokuzuncu dakikada faz değişimi artış göstermektedir.Yapı dikey olarak büyürken, yatay faz değişimi azalmaya başlar. 17. dakikada faz değişimi boyut olarak önemli ölçüde küçülmüşken, 25. dakikada faz değişiminden sadece küçük bir miktar kaldığı görülmektedir. Burada, sürfaktan aktarılmadan önce cihazdaki manyetik boncukları içeren bir su C 12 V beş test odasının başlangıç durumu yer almaktadır.Altı gidiş-dönüş transferinden sonra bir faz değişimi meydana geldi. Buna karşın, cihazda manyetik boncuk bulunmadığında herhangi bir faz değişimi gözlemlenmedi; bu durum, gözlemlenen sonuçların sıvıdan ziyade manyetik boncuk taşınmasından kaynaklandığını kanıtladı. Bu prosedür uygulanmaya çalışılırken tüpün iç duvarlarına yapışma gözlemlendi.Bu prosedürü izlerken, bitişik rezervuarlar arasında sıvı aktarımı yapıldığında difüzyon sürecinin gerçekleşebilmesi için yeterli zaman tanımanız önemlidir. Bölünme sürecini nasıl hızlandırabileceğiniz ve manuel manipülasyonu nasıl en aza indirebileceğiniz gibi ek soruları yanıtlamak için, elektromanyetik vejetasyon kullanımı gibi diğer seçenekler sistemimize dahil edilebilir. Bağlam olarak belirtmek gerekirse; esasen plastik bir tüp, manyetik boncuklar ve harici bir mıknatıs içeren bu oldukça basit teknik, farklı sıvıların ayrılmasında ve bunların faz diyagramı alanlarının keşfedilmesinde uygulanmıştır.Buna rağmen, tekniğin çok yönlülüğü ve basitliği, öncelikle farklı sıvıların diyagnostik analizi alanında olmak üzere birçok diğer uygulamada karşılığını verecektir. Manyetik boncukları kullanarak, ya doğrudan ya da manyetik boncukların fonksiyonelleştirilmesi yoluyla küçük hacimleri taşıyarak sıvı örneğinin bileşenlerini analiz edebiliriz. Ve bunun her alanda uygulamaları mevcuttur.Örneğin, konvansiyonel mikroakışkan cihaz üretiminin getirdiği karmaşıklık ve maliyete gerek duymadan, basit bir teknik kullanılarak tamam kan içindeki eritrositlerden proteinin ayrıştırılması ve analizi, benzer şekilde idrarda ve bu yöntemle analiz edilebilen diğer birçok sıvıdaki analizler buna örnektir.

phase-diagram-characterization-using-magnetic-beads-as-liquid-carriers

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Bu makalede, basit, kantitatif, sıvı faz afinitesi yakalama deneyi sunulmuştur. Bu bir yandan, diğer tarafta etiketli protein ve ikinci, etiketli protein (örn. poliovirus) arasındaki yakınlığı manyetik boncuk ve etiketli proteinlerin (örneğin nanobodies) arasındaki etkileşime dayanan güvenilir bir tekniktir.

Protein-Protein Etkileşimi Okumak Manyetik Boncuk Kullanarak Bir Sıvı Faz Affinity Yakalama Testi: Poliovirüs-Nanobody Örnek

Düzlemsel örneklerinde manyetik parçacıkların görüntülenmesi için bir tarayıcı manyetik algılama tekniği karıştırma düzlemsel frekansı kullanılarak geliştirilmiştir. parçacıkların doğrusal olmayan nonhysteretic mıknatıslanma manyetik modülasyon ürünleri tepkisi iki frekans uyarım üzerine kaydedilir. İnce biyolojik örneklerin 2D görüntüleri çekmek için kullanılabilir.

Düzlemsel Örnekleri Manyetik tanecikler Görüntüleme Manyetik algılama Tarayıcı Karıştırma frekansı

İmalat işlemleri polymolecular derlemeler şelat manyetik olarak son derece duyarlı lanthanide iyon için sunulmaktadır. Manyetik yanıt ekstrüzyon nanopore membranlar yoluyla tarafından hazırlanmıştır derleme boyutu tarafından belirlenir. Derlemeler manyetik alignability ve yapısal değişiklikler sıcaklık kaynaklı birefringence ölçümleri, Nükleer manyetik rezonans ve küçük açı nötron saçılma için ücretsiz bir teknik tarafından izlenir.

İmalat işlemleri ve Birefringence ölçümler manyetik olarak duyarlı Lanthanide iyon şelat Fosfolipid Derlemeler tasarlama

Bu iletişim kuralı manyetik parçacıklar sentezi ve değerlendirilmesi yolu ile dinamik ve elektroforetik ışık saçılma DNA'ya bağlanıcı özellikleri açıklar. Bu yöntem partikül büyüklüğü, onların polydispersity değişiklik izleme üzerinde odaklanır ve zeta potansiyeli oynamak parçacık yüzey Binbaşı bağlama DNA gibi malzemelerin rolü.

DNA Manyetik Parçacık dinamik ve elektroforetik ışık saçılma göre analiz bağlama

Burada, ex situ ve in situ incelemeler metalik bardaklarda yapısal dönüşümleri tanımlamak için bir iletişim kuralı mevcut. Hyperfine etkileşimleri denetlemek nükleer tabanlı analitik yöntemleri çalıştırmaya başladık. Biz Mössbauer spektrometresi uygulanabilirliği ve sinkrotron radyasyon nükleer ileri saçılma sıcaklık uygulamalı deneyler sırasında göstermek.

Ex Situ ve yapısal dönüşümleri in Situ soruşturma yöntemleri: Metalik gözlük kristalleşme olgusu

Bu raporda, biz doğrudan magnetoelectric etkileri, yani, indüksiyon ferroelectric polarizasyon manyetik alanlara sıvı kristaller uygulayarak incelemek için bir protokol mevcut. Bu iletişim kuralı oda sıcaklığında magnetoelectrics elde etmek için sıvı kristaller, yumuşaklık tarafından desteklenen benzersiz bir yaklaşım sağlar.

Manyetik olarak ayarlı ölçüm Ferroelectric polarizasyon sıvı kristaller içinde

Manganez ferrit kümelerinin (MFC' ler) malzeme boyutu ve bileşimi üzerinde bağımsız kontrol sağlayan tek potalı hidrotermal sentezini rapor ediyoruz. Manyetik ayırma hızlı saflaştırma sağlarken, sülfonated polimerler kullanılarak yüzey fonksiyonelleştirme, malzemelerin biyolojik olarak ilgili ortamda toplanmamasını sağlar. Elde edilen ürünler biyomedikal uygulamalar için iyi konumlandırılmıştır.

Ayarlanabilir Nano ölçekli Boyut ve Bileşime Sahip Manganez Ferrit Kümelerinin Kararlı Sulu Süspansiyonları

Ex situ manyetik araştırmalar, yük depolama mekanizmasını adım adım ortaya çıkarmak için manyetik elektrot üzerinde doğrudan toplu ve yerel bilgiler sağlayabilir. Burada, elektron spin rezonansı (ESR) ve manyetik duyarlılığın, paramanyetik türlerin değerlendirilmesini ve konsantrasyonlarını redoks-aktif metal-organik bir çerçevede (MOF) izlemek için gösterildiği gösterilmiştir.

Redoks-Aktif Metal-Organik Çerçevelerin Katı Hal Elektrokimyasında Ara Ürünlerin Manyetometrik Karakterizasyonu

Optik bir tuzakta yerinde tutulan doğrusal DNA molekülleri üzerindeki floresan etiketli, tamamen yeniden yapılandırılmış Cdc45 / Mcm2-7 / GINS (CMG) helikazının hareketini doğrudan görüntülemek ve ölçmek için hibrit bir topluluk ve tek moleküllü bir test sunuyoruz.

Tamamen Yeniden Yapılandırılmış CMG'nin Hareketini Görüntülemek için Hibrit Topluluk ve Tek Moleküllü Test

Burada, NMR metodolojileri için protokolleri sunuyoruz; bu protokoller, SEmi-katı Manyetizasyon Transferi (CONDENSE-MT) ile GÖRÜNMEZ Türlerin REstricted DIFfüzyonu (REDIFINE) ve SEmi-solid Magnetization Transfer (CONDENSE-MT) ile CONdensate DEtectioN (CONdensate DEtectioN) için protokoller sunuyoruz; bu protokoller, biyomoleküler kondensatların iki fazlı koşullarda etiketsiz, nicel karakterizasyonunu mümkün kılarak moleküler bölünme, değişim dinamikleri, kondensata hidratasyonu ve damla...

Biyomoleküler yoğunlaşmaları iki fazlı koşullarda karakterize etmek için çözelti NMR kullanımı

Öğrenin, manyetik boncuklar kullanarak lab-in-tube cihazında sıvı segmentleri arasındaki taşma hacmini analiz etme yöntemini. Bu teknik, karmaşık sıvı sistemlerinde faz değişimlerini incelemek için basit ve maliyet etkin bir yaklaşım sunar.

Faz Diyagramı Karakterizasyonu Sıvı Taşıyıcılar Manyetik Boncuk Kullanarak

Daha fazla video keşfet