Su Örneklerinde Eser Metal Analizi için Dipol destekli Katı Faz Ekstraksiyon Microchip Fabrikasyon

Bu protokolün genel amacı, dipol iyon etkileşimleri sayesinde su numunelerindeki eser metal iyonlarının belirlenmesi için yenilikçi bir katı faz ekstraksiyon mikroçipi üretmektir. Bu yöntem, eser metal iyonunun analizi için çip katı etkileri besleme teknikleri için etkileşimli bir çalışma stratejisi sağlar. Geliştirilen talaşlar, metal iyonlarını yalnızca dipol elektrot statik kuvveti ile tutar.

Genel olarak cipslerde yapılacak ana dallar yalnızca hızlı talimat prosedürleri. Bu, durağan fazın aktivasyonu için koşullandırma ve kaçınılan bir yapı ortamının bakımı için rejenerasyondur. Prosedürü gösterenler, Dr.Soon'un laboratuvarından yüksek lisans öğrencileri Yu-Chen Chuang ve Pei-Chun Chao olacak.

Başlamak için, burada gösterildiği gibi çipin ağ modelini çizmek için bir cad programı kullanın. Lazer kaynağını odaklayın ve ardından lazer mikro işleme sisteminin çalışma masasına 2 mm kalınlığında bir PMMA tabakası monte edin. Cad yazılımında yazdırmayı seçin ve ardından gücü %45 veya 4,5 watt'a, hızı saniyede %13 veya 99,06 mm'ye ve kalem modunu VECT'e ayarlamak için mikro işleme sisteminin kontrol panelini kullanın.

PMMA levhasını, üreticinin protokolüne göre lazer mikro işleme sistemini kullanarak işleyin. Makinenin plakaya bir kesiti burada gösterilmiştir. Daha sonra, bir numune girişi, bir tampon girişi ve alt plakadaki bir LU girişi için erişim olarak kullanılacak on altıda bir inç çapında desenli plakaya üç delik açın.

Ardından, kapak plakasında birleşik bir çıkış için bir delik açın. İşlenmiş plakaları bir litre% 0.1 SDS'ye daldırın ve parçaları on dakika boyunca bir osilatör aracılığıyla ultrasonik çalkalamaya maruz bırakın. Ardından SDS çözeltisini deiyonize su ile değiştirin.

On dakika boyunca ultrasonik bir osilatör aracılığıyla çalkalayın. Kalan deiyonize suyu bir litre taze deiyonize su ile değiştirin ve ardından işlenmiş plakaları üçüncü kez on dakika boyunca ultrasonik çalkalama ile daldırın. Daha sonra, temizlenmiş plakaların her birini iki dakika boyunca hafif bir nitrojen akışı kullanarak kurulayın.

Kuruduktan sonra, işlenmiş iki plakayı çıplak gözle hizalayın ve ardından iki plakayı, bağlayıcı klipsler kullanarak iki cam levha arasına sıkıştırın. Sonraki seansta fotosentez reaksiyonu ile çip kanalında yapılan modifikasyon nedeniyle, yüzeye zarar gelmesini önlemek için substrat son derece dikkatli bir şekilde ele alınmalıdır. Bu, radyasyonu yakarsa engelleyebilir.

Daha sonra iki plakayı 30 dakika boyunca 105 santigrat derecede sıkıştırma altında birleştirin. Ardından sandviçi ortam sıcaklığına soğutun ve bağlayıcı klipsleri ve cam levhaları çıkarın. 1/16 inç dış çaplı polieter eter keton tüplerini erişim deliklerine yerleştirin.

Daha sonra epoksi bazlı yapıştırıcıların iki bileşenini düzgün bir şekilde karıştırın ve kanalları iki bileşenli epoksi bazlı bir yapıştırıcı ile sabitleyin. Epoksinin ortam sıcaklığında on iki saat kürlenmesine izin verin. Boruyu peristaltik bir pompadan geçirin ve doymuş bir sodyum hidroksit çözeltisine yerleştirin.

Sodyum hidroksit çözeltisini 12 saat boyunca dakikada 100 mikrolitre akış hızında kanala verin. Kalan sodyum hidroksit çözeltisini çıkarın ve ardından kanalın içini deiyonize su ile durulayın. Daha sonra kalan deiyonize suyu çıkarın ve mikroçipe 0.5 nitrik asit çözeltisi verin.

Kalan nitrik asit çözeltisini çıkarın ve ardından sistemi, karanlıkta mikroçipe %50'lik bir akrilamid çözeltisi verecek şekilde ayarlayın. Akrilamid çözeltisini sekiz saat boyunca dakikada 100 mikrolitrelik bir akış hızında mikroçip içine akıtın. Daha sonra kalan akrilamid çözeltisini çıkarın ve ardından kanalın içini deiyonize su ile durulayın.

Durulama bittiğinde, kalan deiyonize suyu çıkarmak için mikroçipten hava pompalayın, ardından mikroçipi, ekstraksiyon kanalının istenen bölgesinin ışığa maruz kalmasına izin veren şirket içi bir fotoğraf maskesi ile örtün. Ardından, bir inhibitör çıkarma katı faz ekstraksiyon kartuşu alın ve kartuşu en az üç kartuş hacmi etanol ile yıkamak için bir pompa kullanın. Ardından kartuşu üç kartuş hacmi 1:1 dikloroeten ile yıkayın.

Çünkü 1: 1 dikloroeten, inhibit çıkarıldığında kararsız hale gelir. Klor içeren katı faz ekstraksiyon oluşumu mümkün olan en kısa sürede kullanılmalıdır. Daha sonra, işlenmiş kartuştan 1 mL 1: 1 dikloreten geçirin ve daha sonra fraksiyonu alüminyum folyoya sarılmış 20 mL'lik bir numune şişesinde toplayın.

Daha sonra 1: 1 dikloroeten örneğinin 491 mikrolitresini 100 mL'lik bir cam şişede 12 mg AIBN, 3.18 mL etanol ve 1.65 mL hekzan içeren bir çözeltiye aktarın. Çipin kanalına yaklaşık 200 mikrolitre klor içeren SPE oluşum çözeltisi enjekte etmek için bir şırınga kullanın. Ardından mikroçipi 10 dakika boyunca maksimum 365 nm emisyon dalga boyuna sahip ultraviyole radyasyona maruz bırakın.

Kanala 200 mikrolitre taze klor içeren SPE oluşum çözeltisi enjekte ederek kalan çözeltiyi değiştirin ve mikroçipi tekrar 10 dakika boyunca UV radyasyonuna maruz bırakın. Bu işlemi toplam 18 kez tekrarlayın. Son olarak, kanalın içini 30 dakika boyunca dakikada 100 mikrolitre akış hızında etanol ile durulamak için peristaltik pompayı kullanın.

Durulama bittiğinde, kalan etanolü çıkarmak için mikroçipten hava pompalayın. Artık çözeltiyi peristaltik pompa ile çıkardıktan sonra, fabrikasyon mikroçipi daha sonra kullanmak üzere fermuarlı bir torbada saklayın. Kademeli büyüme sırasında, yüzey değişikliklerini izlemek için temas açısı ölçümleri kullanıldı.

Temas açısındaki değişiklikler, modifikasyon prosedürleri sırasında yüzey değişikliklerinin meydana geldiğini açıkça gösterdi. Nihai ürün için 80,3 derecelik bir temas açısı ölçüldü. Modifiye PMMA üzerindeki karbon klor kısımlarının varlığı, lazer ablasyonlu endüktif olarak eşleştirilmiş plazma kütle spektrometresi analizi ile doğrulandı.

Doğal PMMA'nın ablasyonu ile elde edilen sonuçlarla karşılaştırıldığında, karbon klor kısımları ile modifiye edilmiş PMMA'nın ablasyonu ile klor için farklı sinyaller beklendiği gibi gözlendi. Rama spektrumları, karbon klor kısımlarının PMMA'ya bağlanmasını daha fazla doğrulamak için toplandı. Başarılı bir bağlanma gösteren, karbon klor asimetrik gerilme titreşimi ile ilişkili iki karakteristik tepe noktası, modifiye PMMA spektrumunda 682 ters cm ve 718 ters cm'de gözlendi.

Eser metal analizleri için talaş ekstraksiyonu için önemli olan dipol elektrostatik etkileşimler, burada kenar yapılarının yakınında X-ışını absorpsiyonu kullanılarak ölçülmüştür. Modifiye edilmiş yüzeyin manganez 2 + ile güçlü etkileşimlere sahip olduğunu gösteriyor Bu videoyu izledikten sonra, dipol destekli bir SPE mikro çipinin nasıl üretileceğini iyi anlamalısınız. Bu teknik, çevre bilimindeki araştırmacıların, ciddi kirliliğe neden olan metal iyonlarının varlığını ve doğa sularındaki toksikoloji bölmesini belirlemelerinin yolunu açtı.

Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik çevre yönetimi ve kontaminasyonun önlenmesine uygulanabilir.