Name: Kontrollü Sentezi ve yüksek Düzgün Poli Floresan Takibi ( K -isopropylacrylamide) Mikrojeller (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-09-08T14:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 34 s
Description: Öğrenin, kontrollü sentez ve geniş alan floresan mikroskobisi kullanarak yoğun poli(N-izopropilakrilamid) mikrojel dispersiyonlarında tek tanecik dinamiğini nasıl inceleyebilirsiniz.

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

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), Sonderforschungsbereich SFB 985 "Fonksiyonel Mikrojeller ve Mikrojel Sistemleri" kapsamında finansal destek için kabul edildi.

1. Microgel Sentezi Not: N -isopropylacrylamide (NIPAM) n-heksandan yeniden kristalize edilmiştir. Alınan gibi diğer reaktifler kullanılmıştır. <ol><li> Poli (NIPAM) matris mikrojelleri konvansiyonel Toplu sentezi <ol><li> Süzüldü 245 ml 1.8 g NIPAM ve 24 mg N, N &#39;-bisacrylamide (BIS) çözülür (0.2 um rejenere selüloz (RC) membran filtre) bir geri akış kondansatörü ile donatılmış 500 ml&#39;lik üç boyunlu yuvarlak tabanlı bir şişe içinde iki kez damıtılmış su, bir karıştırıcı ve bir kauçuk septumu. </li><li> Bir termometre ve septum yoluyla azot girişi için 120 mm iğne takın. </li><li> karıştırılırken, 60 ° C&#39;ye kadar çözelti ısıtılır. 40 dakika boyunca azot ile durulama işlemi çözelti oksilenlendirilmesi. </li><li> Aynı zamanda oksijenin çıkarılması için iki kez damıtılmış su ve kabarcık azot ile çözelti süzüldü, 5 ml 155 mg potasyum persülfat (KPT) bir başlatıcı solüsyon hazırlanır. </li><li> tam 5 ml KPS s Transferi120 mm&#39;lik bir iğne ile donatılmış, bir azot yıkanmış bir şırınga içinde ların çözüme. </li><li> üç boyunlu bir şişe içinde çözelti derecesinin üzerinde Azot iğnesi kaldırın ve reaktöre lastik septum ile hızlı bir şekilde KPH&#39;nin çözeltisi ilave edilir. </li><li> Polimerizasyon 60 ° C&#39;de azot akışı ve yavaş karıştırma altında 1 saat boyunca sürmesine izin verin. </li><li> Büyük agrega atmak için sıcak reaksiyon çözeltisinin filtre bir Buchner hunisi ve filtre kağıdı kullanın. dağılım soğumasını edelim. </li><li> Santrifüj 257.000 x g&#39;de dispersiyon 40 dakika boyunca üç kez yeniden disperse ve son olarak çift damıtılmış suyun minimum bir canlı miktarda tortu yeniden disperse vb. Genellikle bu 2-4 ml. </li><li> depolamak için dispersiyon liyofilize. </li></ol></li><li> Floresan Etiketli Poli (NIPAM) mikrojellerin Olmayan karıştırılmış Sentez <ol><li> cam kapta 257,7 mg NIPAM, 3.5 mg BİS ve 1.5 mg methacryloxyethyl tiokarbamoil rodamin B (boya) tartılır ve filtre çift distill 10 ml ekleyined su. </li><li> Ultrasonicate, 15 dakika boyunca, boya-monomer çözeltisi su içinde boya çözülmesi için. </li><li> Ayrı bir cam kap içine boya olmadan aynı çözüm hazırlayın. </li><li> Çeşitli boya konsantrasyonları ile konsantrasyon serisi elde etmek için boya olmadan monomer çözeltisi kullanılarak boya monomer çözeltisinin çeşitli dilüsyonları hazırlayın. Bu çalışmada, 0.02-0.1 mmol / L konsantrasyon aralığında boya kullanır. </li><li> başlatıcı çözüm elde etmek için çift distile su filtrelenmiş 10 ml 8.4 mg KPS çözülür. </li><li> Nihai reaksiyon çözümleri elde etmek ve kauçuk septa ile mühür 10 mm çaplı test tüplerine KPH&#39;nin çözeltisi 0.5 konsantrasyonu serisi ml ve 0.5 ml aktarın. </li><li> 63 ° C&#39;ye kadar bir ısıtma sirkülasyon pompasına bağlı bir çift-duvarlı cam kap içinde, bir yağ banyosu önceden ısıtın. </li><li> 20 dakika boyunca 120 mm&#39;lik iğneler üzerinden azot ile durulama işlemi Reaksiyon çözüm Deoxygenize. </li><li> af içine tüpler yerleştirinplatformu loating ve önceden ısıtılmış yağ banyosu içine platformu batırmayın. 60 ° C&#39;ye kadar sıcaklık ayarlayın. Oda sıcaklığı çözümleri banyo soğumasını olarak banyosunda Başlangıçta yüksek sıcaklık gereklidir. yüksek hassasiyetli partikül boyutu ayarı için ilk reaksiyon sırasında sıcaklık kontrolü genellikle 0.1 ° C ±, titiz olmak zorundadır. </li><li> Reaksiyon, uygun bir süre devam edelim. Tipik 1 saat yeterlidir. </li><li> 60 ° C&#39;de bir fırında hızlı bir şekilde reaksiyon tüpleri aktarın ve DLS karakterizasyonu için, PNIPAM hacim faz geçiş sıcaklığı (VPTT, 32 -34 ° C), 1 üzerinde ısıtılmış iki kez damıtılmış su, süzüldü, 10 ml sıcak dispersiyonun bir damlası, koyun daraltılmış devlet. </li><li> dağılımların kalanı oda sıcaklığına soğumasını bekleyin ve santrifüj tüplerine içine aktarabilirsiniz. </li><li> 257.000 x g&#39;de çözelti 40 dakika boyunca üç kez santrifüj ve iki defa destillenmiş su fo süzüldü 2 ml son mikrojellerinin seyreltikizleyici parçacıklar halinde r kullanım. </li></ol></li></ol> 2. Işık saçılması Karakterizasyonu <ol><li> Dinamik ışık saçılımı tarafından Daraltılmış Devlette Hidrodinamik Radius Belirlenmesi <ol><li> küvetleri yıkayın ve aseton buharı ile züccaciye. </li><li> Isı PNIPAM VPTT üzerinde filtre (örneğin, 200 nm ya da daha küçük bir RC filtresi) iki kez damıtılmış 10 ml su. </li><li> önceden ısıtılmış bir iğne (0.9 x 40 mm) ve şırınga (1 mi) ile süzülür, su, sıcak dispersiyonun bir damla aktarın. </li><li> 50 ° C&#39;ye kadar DLS goniometer endeksi maç banyosu öfke ve soğumasını izin vermeden alete örnek aktarmak. </li><li> dağınık yoğunluğu test ölçümlerini gerçekleştirerek korelogram elde etmek için yeterli olan en büyük saçılma açısı bulun. <ol><li> Örnek küvet (parçacığı dispersiyonunun 1 ml 10 mm çapında bir cam tüp) yerleştirin. küçük saçılma açısı (burada 30 °) dedektör kolunu hareket ettirin. </li><li> fo ışın profili kontrolr çoklu saçılma: vb primer ışın, hiçbir çoklu saçılma, etrafında hiçbir kızdırma sayısı aralığı en düşük saçılma açıyla ölçümü için uygun olup olmadığını kontrol edin (yaklaşık 30 ile 600 kHz arasında, yazılım penceresinin sağ üst köşesine..) </li><li> En yüksek saçılma açısı goniometer kolunu (120 ° burada seçin). sayım oranı (30 ile 600 kHz arası) hala ölçümü için yeterince yüksek olup olmadığını kontrol edin. yoğunluğu çok düşük ise, açı saçılma düşürmek için kolu hareket ettirin. </li></ol></li><li> Olay kiriş etrafında kızdırma birden saçılma gözlenmesi halinde gerçekleşir, en düşük saçılma açıyla toluen banyo camından görsel ışını kontrol edin. Bu durumda, lazer yoğunluğu azaltmak ya da daha yüksek bir seyreltme kullanın. </li><li> 60 sn minimum satın alma süresi ile - (140 ° örneğin, 30 °) minimum ve maksimum saçılma açısı arasındaki 20 correlograms kazanır. zayıf yoğunluğu büyük saçılma açıları için satın alma süresini artırınEğer gerekliyse. </li></ol></li><li> Veri Analizi 37 <ol><li> göre saçılma açısı için vektörel büyüklükleri saçılma hesaplayın <img alt="Denklem 2" src="/files/ftp_upload/54419/54419eq2.jpg" /> N, dispersiyonun kırılma indisi olduğu, <img alt="Denklem 3" src="/files/ftp_upload/54419/54419eq3.jpg" /> vakumla Lazerin dalga boyu ve <img alt="Denklem 4" src="/files/ftp_upload/54419/54419eq4.jpg" /> saçılma açısı. </li><li> durumunda ölçüm yazılımı yoğunluğu korelasyon fonksiyonu sağlar <img alt="Denklem 5" src="/files/ftp_upload/54419/54419eq5.jpg" /> , Elektrik alan korelasyon fonksiyonuna dönüştürmek <img alt="Denklem 6" src="/files/ftp_upload/54419/54419eq6.jpg" /> göre <img alt="Denklem 7" src="/files/ftp_upload/54419/54419eq7.jpg" /> . Parametre <img alt="Denklem 8" src="/files/ftp_upload/54419/54419eq8.jpg" /> dağınık ışık ove mekansal bütünlük derecesi ile ilişkili bir ilgi çekmeyen enstrümantal parametredirDedektör alanı r. </li><li> Yani, correlograms üzerinde kümülan analizi yapın, her elektrik alan korelasyon fonksiyonunun logaritmik olarak ikinci derece polinom uygun <img alt="Denklem 9" src="/files/ftp_upload/54419/54419eq9.jpg" /> doğrusal en küçük kareler. <img alt="Denklem 8" src="/files/ftp_upload/54419/54419eq8.jpg" /> uyum kesişim olarak görünür ve tam değer veri analizi açısından önemli değildir. Azami amplitüd% 20 - korelasyon genlik 10 olduğu şekilde, örneğin, anlamlı bir gecikme süresi τ değerine uygun kısıtlama. birinci dereceden terimin katsayısı, korelasyon fonksiyonunun ortalama çürüme oranı <img alt="Denklem 10" src="/files/ftp_upload/54419/54419eq10.jpg" /> . </li><li> ortalama difüzyon katsayısı için en olası değeri bulun <img alt="Denklem 11" src="/files/ftp_upload/54419/54419eq11.jpg" /> doğrusal en küçük kareler tarafından parçacıkların sığdırmak <img alt="Denklem 12" src="/files/ftp_upload/54419/54419eq12.jpg" /> . Eğer<img alt="Denklem 10" src="/files/ftp_upload/54419/54419eq10.jpg" /> karşısında <img alt="Denklem 13" src="/files/ftp_upload/54419/54419eq13.jpg" /> Doğrusal görünür ve hata içinde kökeni geçmez, tanecik boyutu dağılımı geniş ve hidrodinamik yarıçap yetersiz tanımlanmış olacaktır olduğunu. </li><li> Stokes-Einstein ilişkiden ortalama hidrodinamik yarıçapı hesaplayın <img alt="Denklem 14" src="/files/ftp_upload/54419/54419eq14.jpg" /> , burada <img alt="Denklem 15" src="/files/ftp_upload/54419/54419eq15.jpg" /> Boltzmann katsayısıdır <img alt="Denklem 16" src="/files/ftp_upload/54419/54419eq16.jpg" /> mutlak sıcaklık ve <img alt="Denklem 17" src="/files/ftp_upload/54419/54419eq17.jpg" /> Dispersiyonun viskozitesi <img alt="Denklem 16" src="/files/ftp_upload/54419/54419eq16.jpg" /> . standart sapması yayma <img alt="Denklem 11" src="/files/ftp_upload/54419/54419eq11.jpg" /> için <img alt="Denklem 18" src="/files/ftp_upload/54419/54419eq18.jpg" /> . </li&gt; </ol></li><li> Statik ışını tarama ile partikül Yapı Tayini <ol><li> küvetleri yıkayın ve aseton buharı ile züccaciye. silindirik mercek etkisini en aza indirmek için 20 mm çapında veya daha büyük küvetler kullanın. </li><li> Filtre (200 nm RC filtresi veya daha küçük), bir cam şişeye iki kez damıtılmış suyun yaklaşık 20 ml şişeye saflaştırılarak dispersiyonun bir damla aktarın. Üretim sürecinden geri kalan kirleri çıkarmak için numune hazırlama için kullanmadan önce 10 ml su ile filtre yıkayın. </li><li> herhangi bir ortam ışığı kaynağına karşı örnek edin. mavi renk tonu gözlenirse, numune çok konsantre olması muhtemeldir. buna göre seyreltin. </li><li> küvete filtrelenmiş su ile birden çok kez yıkama arka plan su numunesinin hazırlanması ve daha sonra küvete ve enstrüman lazer konumuna bağlı olarak, uygun numune hacmine kadar doldurun. Lazer menisküs gelen kırılan olmadan numune geçmelidir. </li><li> instrum kalibreent bir toluen numune kullanılarak. </li><li> Mevcut açısal aralığı boyunca su saçılmasını (arka plan) ölçün. </li><li> tercihen birkaç dalga boylarında uygun bir açısal aralığında numuneden saçılma yoğunluğu ölçülür. ileri saçılma yoğunluğu normalize saçılma desen form faktörü olarak bilinmektedir. </li><li> parçacık yapısı biliniyorsa, farklı dalga boylarında ölçülen veri setleri küresel uyum hesaplamak için uygun bir model ifadesini kullanın. </li><li> (Örneğin FitIt! 33) direkt regularized bilinmeyen parçacık yapısı kullanımı veya daha genel bir dolaylı ters Fourier için parçacığın yaklaşık sınıflandırma için (sadece küresel partiküller için) çifti mesafesi dağılım fonksiyonunun deconvolution 23,24 ile birlikte 21,22 rutin dönüşümü yazın. </li><li> durumunda uydurma veya inversiyon rutin polidispersiteye hesaplamak, parçacık yarıçap dağılım işlevinin bir tahmin sağlargöstergesi (kendi ortalama bölünmesi dağılımının standart sapma). </li></ol></li></ol> Geniş alan Floresan Mikroskopi 3. Parçacık Takibi Not: 20 ° C&#39;de 465 ± 7 nm ve 405 ± 7 nm hidrodinamik yarıçaplarının izleyici ve matris parçacıklarının sırasıyla partikül izleme için kullanıldı. <ol><li> Örnek hazırlama <ol><li> iki kez damıtılmış su bilinen miktardaki liyofilize etiketlenmemiş mikrojelin bilinen miktarda yeniden dağıtılmasıyla konsantre matris mikrojel dağılımı hazırlanır. etiketli izleyici parçacıkların küçük bir hacim. </li><li> mikroskop uygun izleyici mikrojel konsantrasyonunu onaylayın. izleyici parçacık parça alımı sırasında çapraz olasılığı ihmal edilebilir ve böylece yeterince düşük izleyici konsantrasyonuna sahip olurken optimum konsantrasyon, parça maksimum sayıda eşzamanlı satın almalar arasında bir uzlaşmadır. </li><li> buharlaştırılmasıyla konsantre dispersiyonların hazırlanmasıbir fırın içinde su. buharlaştırma öncesi numunenin orijinal ağırlığa dispersiyonun ağırlığı karşılaştırarak ağırlıkça konsantrasyonunun belirlenmesi. </li></ol></li><li> Veri Toplama ve Analizi <ol><li> İstenilen büyütme uygun bir objektif lens kullanın ve örnek izleyicilerin uyarılması ve eşzamanlı floresan toplama diyafram. Bu çalışmada, 100X / 1.3 NA yağ daldırma objektif lens kullanabilirsiniz. </li><li> Ticari bir mikroskop sığar bir xyz-piezo masanın üzerine nem odasına yerleştirin. </li><li> kurumasını örnek önlemek için, kayma üzerine istenilen konsantrasyonda nem odası ve poli (NIPAM) ve pipet 10 ul dağılım içine plazma temizlenmiş kapak kayma yerleştirin. </li><li> floresan boya eksitasyon ve emisyon spektrumlarına göre, uyarma için uygun bir lazer uygun kullanılır ve lazer gücü ayarlar. yoğunluğu boyaların hızlı bir photobleaching önlemek için yeterince düşük, fakat en olmalıdırDoğru tek parçacık konumlandırma için yeterince güçlü aynı zamanda (aşağıya bakınız). Bu çalışmada, bir 561 nm diyot pompalı katı-hal lazer kullanımı ve tüm ölçümler için 16 mW (yaklaşık 0.5 kW cm -2 numune at) lazer gücü sabit tutmak. </li><li> Homojen örnek aydınlatma elde etmek için, burada açıklanan kritik aydınlatma kurulum kullanmak. Bunun için, çift modlu fiber lazer (NA 0.22 ± 0.02, 0.6 mm çekirdek çapı), sırayla dışarı geçici ortalama lazer benekler bir vorteks cihazı kullanılarak lif sallamak, ve elyaf numunesi düzlem içine sonuna proje. </li><li> kapak kayma arka yansıması z mesafeyi kalibre ve hafif yukarı objektif hareket ettirerek numune içine birkaç mikrometre odaklanma ve z-kompansatör kullanılarak z konumunu düzeltmek. Bu lamel arabirim etkileri önler. </li><li> floresan sinyal gücü, poz süresi olarak dedektör parametreleri, ayarlayın. Bu durumda, bir EMCCD kamera kullanımı0.1 sn pozlama süresi ile, elektron modu ve 50 kazanç çarparak. </li><li> numunenin farklı bölgelerindeki mikrojellerin ortalama kare yer değiştirmesini hesaplamak için yeterli gecikme süresini elde etmek için kare uygun sayıda birkaç film Edinme. Bu çalışmada, 500 veya 1000 kare edinimi çerçeve numaralarını kullanabilirsiniz. </li><li> Gauss uydurma 25 kullanılarak her çerçeve içinde parçacıklar konumlandırma verileri analiz etmek ve ortalama kare deplasman elde etmek için uygun bir partikül izleme algoritması 26 kullanın. 27 hesaplayın bütün filmlerde tüm parçaları üzerinden ortalama değerleri ve standart sapma. doğrusal regresyon uzun gecikme süresi difüzyon katsayılarını hesaplamak <img alt="Denklem 19" src="/files/ftp_upload/54419/54419eq19.jpg" /> , nerede <img alt="Denklem 20" src="/files/ftp_upload/54419/54419eq20.jpg" /> ortalama kare yer değiştirme, D ortalama difüzyon katsayısı ve gecikme zaman sabitleri. </li><li> Avustralya, Brezilya ve Kuzey Amerika ülkelerinin kullandığı saat uygulamasıanormal difüzyon denklemi anomali parametre y Imate <img alt="Denklem 21" src="/files/ftp_upload/54419/54419eq21.jpg" /> , Logaritmik ölçek verileri dönüştürerek verimli tarafından <img alt="Denklem 22" src="/files/ftp_upload/54419/54419eq22.jpg" /> . anomali parametresi <img alt="Denklem 23" src="/files/ftp_upload/54419/54419eq23.jpg" /> arsa türevi verilir. Türev polinom fonksiyonlar ile veri noktalarını uydurma ve analitik ayırt veri noktalarının sonlu farklar tahmin ya da edilebilir. polinom düzeni artırmak için uygun artığı ve kalan norm çizerek polinom uyum fonksiyonlarının yeterli derecesini belirlemek. </li><li> mikrojel matrislerin farklı konsantrasyonları için aynı işlemi tekrarlayın. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Pelton, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temperature-sensitive+aqueous+microgels%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Colloid+Interfac%22%5BJournal%5D)">Temperature-sensitive aqueous microgels.</a> Adv. Colloid Interfac. 85, 1-33 (2000).</li>
<li>Pich, A., Richtering, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microgels+by+Precipitation+Polymerization%3A+Synthesis%2C+Characterization+and+Functionalization%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Polym.+Sci%22%5BJournal%5D)">Microgels by Precipitation Polymerization: Synthesis, Characterization and Functionalization.</a> Adv. Polym. Sci. 234, 1-37 (2010).</li>
<li>Richtering, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Responsive+Emulsions+Stabilized+by+Stimuli-Sensitive+Microgels%3A+Emulsions+with+Special+Non-Pickering+Properties%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Responsive Emulsions Stabilized by Stimuli-Sensitive Microgels: Emulsions with Special Non-Pickering Properties.</a> Langmuir. 28 (50), 17218-17229 (2012).</li>
<li>Wiese, S., Spiess, A. C., Richtering, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microgel-Stabilized+Smart+Emulsions+for+Biocatalysis%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Edit%22%5BJournal%5D)">Microgel-Stabilized Smart Emulsions for Biocatalysis.</a> Angew. Chem. Int. Edit. 52 (2), 576-579 (2012).</li>
<li>Schmitt, V., Ravaine, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+compaction+versus+stretching+in+Pickering+emulsions+stabilised+by+microgels%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Opin.+Colloid+In%22%5BJournal%5D)">Surface compaction versus stretching in Pickering emulsions stabilised by microgels.</a> Curr. Opin. Colloid In. 18 (6), 532-541 (2013).</li>
<li>Wellert, S., Richter, M., Hellweg, T., von Klitzing,, R,, Hertle, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Responsive+Microgels+at+Surfaces+and+Interfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Z.+Phys.+Chem%22%5BJournal%5D)">Responsive Microgels at Surfaces and Interfaces.</a> Z. Phys. Chem. 229 (7-8), 1-26 (2015).</li>
<li>Li, Z., Harbottle, D., Pensini, E., Ngai, T., Richtering, W., Xu, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fundamental+Study+of+Emulsions+Stabilized+by+Soft+and+Rigid+Particles%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Fundamental Study of Emulsions Stabilized by Soft and Rigid Particles.</a> Langmuir. 31 (23), 6282-6288 (2015).</li>
<li>Deshmukh, O. S., van den Ende, D., Stuart, M. C., Mugele, F., Duits, M. H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hard+and+soft+colloids+at+fluid+interfaces%3A+Adsorption%2C+interactions%2C+assembly+%26+rheology%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Colloid+Interfac%22%5BJournal%5D)">Hard and soft colloids at fluid interfaces: Adsorption, interactions, assembly & rheology.</a> Adv. Colloid Interfac. 222, 215-227 (2015).</li>
<li>Serpe, M. J., Kim, J., Lyon, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Colloidal+Hydrogel+Microlenses%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Colloidal Hydrogel Microlenses.</a> Adv. Mater. 16 (2), 184-187 (2004).</li>
<li>Schmidt, S., Zeiser, M., Hellweg, T., Duschl, C., Fery, A., Möhwald, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adhesion+and+Mechanical+Properties+of+PNIPAM+Microgel+Films+and+Their+Potential+Use+as+Switchable+Cell+Culture+Substrates%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Func.+Mater%22%5BJournal%5D)">Adhesion and Mechanical Properties of PNIPAM Microgel Films and Their Potential Use as Switchable Cell Culture Substrates.</a> Adv. Func. Mater. 20 (19), 3235-3243 (2010).</li>
<li>Xia, Y., He, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermoresponsive+Microgel+Films+for+Harvesting+Cells+and+Cell+Sheets%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Thermoresponsive Microgel Films for Harvesting Cells and Cell Sheets.</a> Biomacromolecules. 14 (10), 3615-3625 (2013).</li>
<li>Guan, Y., Zhang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PNIPAM+microgels+for+biomedical+applications%3A+from+dispersed+particles+to+3D+assemblies%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">PNIPAM microgels for biomedical applications: from dispersed particles to 3D assemblies.</a> Soft Matter. 7 (14), 6375(2011).</li>
<li>Yunker, P. J., Chen, K., Gratale, M. D., Lohr, M. A., Still, T., Yodh, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physics+in+ordered+and+disordered+colloidal+matter+composed+of+poly%28N-isopropylacrylamide%29+microgel+particles%5BTitle%5D)+AND+%22Rep.+Prog.+Phys%22%5BJournal%5D)">Physics in ordered and disordered colloidal matter composed of poly(N-isopropylacrylamide) microgel particles.</a> Rep. Prog. Phys. 77 (5), 056601-056629 (2014).</li>
<li>Lohr, M. A., Still, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vibrational+and+structural+signatures+of+the+crossover+between+dense+glassy+and+sparse+gel-like+attractive+colloidal+packings%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+E%22%5BJournal%5D)">Vibrational and structural signatures of the crossover between dense glassy and sparse gel-like attractive colloidal packings.</a> Phys. Rev. E. 90 (6), 062305(2014).</li>
<li>Dreyfus, R., Xu, Y., Still, T., Hough, L. A., Yodh, A. G., Torquato, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diagnosing+hyperuniformity+in+two-dimensional%2C+disordered%2C+jammed+packings+of+soft+spheres%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+E%22%5BJournal%5D)">Diagnosing hyperuniformity in two-dimensional, disordered, jammed packings of soft spheres.</a> Phys. Rev. E. 91 (1), 012302-012312 (2015).</li>
<li>Kojima, H., Tanaka, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reentrant+volume+phase+transition+of+cross-linked+poly%28N-isopropylacrylamide%29+gels+in+mixed+solvents+of+water%2Fmethanol%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">Reentrant volume phase transition of cross-linked poly(N-isopropylacrylamide) gels in mixed solvents of water/methanol.</a> Soft Matter. 8 (10), 3010-3011 (2012).</li>
<li>Hofmann, C. H., Plamper, F. A., Scherzinger, C., Hietala, S., Richtering, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cononsolvency+Revisited%3A+Solvent+Entrapment+by+N-Isopropylacrylamide+and+N%2C+N-Diethylacrylamide+Microgels+in+Different+Water%2FMethanol+Mixtures%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Cononsolvency Revisited: Solvent Entrapment by N-Isopropylacrylamide and N, N-Diethylacrylamide Microgels in Different Water/Methanol Mixtures.</a> Macromolecules. 46 (2), 523-532 (2013).</li>
<li>Bischofberger, I., Calzolari, D. C. E., Trappe, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Co-nonsolvency+of+PNiPAM+at+the+transition+between+solvation+mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">Co-nonsolvency of PNiPAM at the transition between solvation mechanisms.</a> Soft Matter. 10 (41), 8288-8295 (2014).</li>
<li>Virtanen, O. L. J., Richtering, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinetics+and+particle+size+control+in+non-stirred+precipitation+polymerization+of+N-isopropylacrylamide%5BTitle%5D)+AND+%22Colloid+Polym.+Sci%22%5BJournal%5D)">Kinetics and particle size control in non-stirred precipitation polymerization of N-isopropylacrylamide.</a> Colloid Polym. Sci. 292 (8), 1743-1756 (2014).</li>
<li>Virtanen, O. L. J., Ala-Mutka, H. M., Richtering, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Can+the+Reaction+Mechanism+of+Radical+Solution+Polymerization+Explain+the+Microgel+Final+Particle+Volume+in+Precipitation+Polymerization+of+N-Isopropylacrylamide%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Macromol.+Chem.+Phys%22%5BJournal%5D)">Can the Reaction Mechanism of Radical Solution Polymerization Explain the Microgel Final Particle Volume in Precipitation Polymerization of N-Isopropylacrylamide?</a> Macromol. Chem. Phys. 216 (13), 1431-1440 (2015).</li>
<li>Glatter, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+method+for+the+evaluation+of+small-angle+scattering+data%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Crystallogr%22%5BJournal%5D)">A new method for the evaluation of small-angle scattering data.</a> J. Appl. Crystallogr. 10 (5), 415-421 (1977).</li>
<li>Svergun, D. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+the+regularization+parameter+in+indirect-transform+methods+using+perceptual+criteria%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Crystallogr%22%5BJournal%5D)">Determination of the regularization parameter in indirect-transform methods using perceptual criteria.</a> J. Appl. Crystallogr. 25 (4), 495-503 (1992).</li>
<li>Glatter, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Convolution+Square+Root+of+Band-Limited+Symmetrical+Functions+and+Its+Application+to+Small-Angle+Scattering+Data%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Crystallogr%22%5BJournal%5D)">Convolution Square Root of Band-Limited Symmetrical Functions and Its Application to Small-Angle Scattering Data.</a> J. Appl. Crystallogr. 14, 101-108 (1981).</li>
<li>Glatter, O., Hainisch, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improvements+in+Real-Space+Deconvolution+of+Small-Angle+Scattering+Data%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Crystallogr%22%5BJournal%5D)">Improvements in Real-Space Deconvolution of Small-Angle Scattering Data.</a> J. Appl. Crystallogr. 17, 435-441 (1984).</li>
<li>Cheezum, M. K., Walker, W. F., Guilford, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+Comparison+of+Algorithms+for+Tracking+Single+Fluorescent+Particles%5BTitle%5D)+AND+%22Biophys.+J%22%5BJournal%5D)">Quantitative Comparison of Algorithms for Tracking Single Fluorescent Particles.</a> Biophys. J. 81 (4), 2378-2388 (2001).</li>
<li>Wöll, D., Kölbl, C., Stempfle, B., Karrenbauer, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+method+for+automatic+single+molecule+tracking+of+blinking+molecules+at+low+intensities%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Chem.+Chem.+Phys%22%5BJournal%5D)">A novel method for automatic single molecule tracking of blinking molecules at low intensities.</a> Phys. Chem. Chem. Phys. 15 (17), 6196-6205 (2013).</li>
<li>Saxton, M. J., Jacobson, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-particle+tracking%3A+Applications+to+membrane+dynamics%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.+Bioph.+Biom%22%5BJournal%5D)">Single-particle tracking: Applications to membrane dynamics.</a> Annu. Rev. Bioph. Biom. 26, 373-399 (1997).</li>
<li>Pusey, P. N., van Megen, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+small+polydispersities+by+photon+correlation+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Chem.+Phys%22%5BJournal%5D)">Detection of small polydispersities by photon correlation spectroscopy.</a> J. Chem. Phys. 80 (8), 3513(1984).</li>
<li>Stieger, M., Pedersen, J. S., Richtering, W., Lindner, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small-angle+neutron+scattering+study+of+structural+changes+in+temperature+sensitive+microgel+colloids%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Chem.+Phys%22%5BJournal%5D)">Small-angle neutron scattering study of structural changes in temperature sensitive microgel colloids.</a> J. Chem. Phys. 120 (13), 6197-6206 (2004).</li>
<li>Wu, X., Pelton, R. H., Hamielec, A. E., Woods, D. R., McPhee, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+kinetics+of+poly%28N-isopropylacrylamide%29+microgel+latex+formation%5BTitle%5D)+AND+%22Colloid+Polym.+Sci%22%5BJournal%5D)">The kinetics of poly(N-isopropylacrylamide) microgel latex formation.</a> Colloid Polym. Sci. 272, 467-477 (1994).</li>
<li>Weeks, E. R., Weitz, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subdiffusion+and+the+cage+effect+studied+near+the+colloidal+glass+transition%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Phys%22%5BJournal%5D)">Subdiffusion and the cage effect studied near the colloidal glass transition.</a> Chem. Phys. 284 (1-2), 361-367 (2002).</li>
<li>Ernst, D., Köhler, J., Weiss, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probing+the+type+of+anomalous+diffusion+with+single-particle+tracking%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Chem.+Chem.+Phys%22%5BJournal%5D)">Probing the type of anomalous diffusion with single-particle tracking.</a> Phys. Chem. Chem. Phys. 16 (17), 7686-7691 (2014).</li>
<li>Virtanen, O. L. J. FitIt! (Version 1.1.4). , Available from:
 <a target="_blank" href="https://www.github.com/ovirtanen/fitit">https://www.github.com/ovirtanen/fitit</a> (2015).</li>
<li>Provencher, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Constrained+Regularization+Method+For+Inverting+Data+Represented+By+A+Linear+Algebraic+or+Integral+Equations%5BTitle%5D)+AND+%22Comput.+Phys.+Commun%22%5BJournal%5D)">A Constrained Regularization Method For Inverting Data Represented By A Linear Algebraic or Integral Equations.</a> Comput. Phys. Commun. 27 (3), 213-227 (1982).</li>
<li>Holtzer, L., Meckel, T., Schmidt, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanometric+three-dimensional+tracking+of+individual+quantum+dots+in+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Nanometric three-dimensional tracking of individual quantum dots in cells.</a> Appl. Phys. Lett. 90 (5), 053902-053904 (2007).</li>
<li>Diezmann, A. V., Lee, M. Y., Lew, M. D., Moerner, W. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Correcting+field-dependent+aberrations+with+nanoscale+accuracy+in+three-dimensional+single-molecule+localization+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Optica%22%5BJournal%5D)">Correcting field-dependent aberrations with nanoscale accuracy in three-dimensional single-molecule localization microscopy.</a> Optica. 2 (11), 985-989 (2015).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Neutrons%2C+X-rays+and+Light%3A+Scattering+Methods+Applied+to+Soft+Condensed+Matter%22">Neutrons, X-rays and Light: Scattering Methods Applied to Soft Condensed Matter</a>. Lindner, P., Zemb, T. , North Holland Delta Series. Amsterdam. (2002).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

fonksiyonel komonomer küçük miktarlarının eklenmesi PNIPAM türetilmiş mikrojelleri parçacık boyutu ve yapısı üzerinde büyük bir etkiye sahip olabilir. Eşzamanlı küçük ölçekli test tüpü polimerizasyon tür değişiklikleri açıklamak için iyi bir yöntem olduğunu ve hızla gerektiği gibi bir tepki upscaling için hedef partikül büyüklüğü için doğru tepkin kompozisyonlar bulmak için yardımcı olur. Parçacıkların kütlesi, yaklaşık gibi KPH&#39;nin ...

Uyaranlara duyarlı poli (N -isopropylacrylamide) (PNIPAM) mikrojeller 1,2 nedeniyle çeşitli akıllı uygulamalar kendi potansiyeline son yirmi yılda sürekli ilgi çekmiştir. Kanıtlanmış kullanım durumları değiştirilebilir emülsiyon dengeleyiciler 3-8, mikromercekleri 9, kolay bir hücre hasat 10,11 hücre kültürü substratlar, ve düşük molekül ağırlıklı bileşikler için, akıllı taşıyıcılar ve diğer biyomedikal 12 kullanımları içerir. Görünüşünün temel araştırma açısından bu parçacıklar koloidal etkileşimleri 13-15 ve polimer-solvent etkileşimleri 16-18 gibi konuları araştırmak için yararlı olduğu kanıtlanmıştır. Herhangi bir uygulamada PNIPAM mikrojelleri ve türevleri başarılı kullanımı, tipik olarak parçacık büyüklüğü dağılımının ortalama parçacık boyutu ve genişliği bilgi gerektirir. PNIPAM mikro içeren deneysel sonuçların doğru yorumlanması içinjeller, fonksiyonel komonomer etkilenebilir parçacık yapısı, bilinen edilmesi gerekir. Dinamik ve statik ışık saçılımı (DLS ve sırasıyla SLS) bu yöntemlerin hızlı ve kullanımı nispeten kolay, çünkü bu bilgileri elde etmek için benzersiz uygundur; ve onların doğal ortamından (dağılım) &#39;de non-invaziv parçacık özelliklerini sınayın. DLS ve SLS da mikroskopi yöntemleri için tipik küçük örneklem büyüklükleri, doğan önyargı kaçınarak parçacıkların çok sayıda veri toplamak. Bu nedenle, bu çalışmanın ilk amacı kolloidal karakterizasyonu yeni uygulayıcılar için ışık saçılmasına ilişkin iyi uygulama tanıtmaktır. Tipik olarak, yağış polimerizasyon laboratuvar ölçeğinde yürütülen ve belirli parçacık özellikleri zahmetli olması ve sentez birçok tekrarlar gerektirebilir için doğru reaksiyon koşulları bulgudur. Büyük toplu sentezi aksine olmayan karıştırıldı çökelti polimerizasyonu 19,20 arAPID prosedür farklı reaktif bileşimin toplu dar bir boyut dağılımı aynı zamanda verimli partikülleri polimerize edilebilir. Aynı anda polimerizasyonu deney varyasyonu en aza indirir ve büyük çıkış doğru reaksiyon koşulları, reaksiyon upscaling hızlı bulunabilir anlamına gelir. Dolayısıyla, bizim ikinci amacı prototipleme ve ürünün büyük miktarda gerektirmeyen uygulamalarda olmayan karıştırılan yağış polimerizasyon yararlılığını göstermektir. sentez ve karakterizasyonu farklı yönlerini kolloidal etkileşim araştırmalarında floresan etiketli PNIPAM mikrojellerin uygulama örneğinde bir araya gelir. Burada geniş bir matris konsantrasyon aralığında etiketsiz matris mikrojellerin dağılım etiketli izleyici mikrojellerin difüzyon araştırmak ve konsantre kolloidal dispersiyon kafes etkisi çözmek için son derece doğru tek parçacık izleme özelliğini kullanabilirsiniz. Geniş alan floresan mikroskopi iyi fo uygundurr bunun bu amaç potansiyel olarak farklı matris türlerinin çok sayıda arasında bir kaç izleyici moleküllerin belirli davranışını karakterize edebilir. Bu büyük bir sistemde prob parçacıkların az sayıda davranışını çözemeyen, bu nedenle sistemin topluluk ortalama özelliklerini ölçmek ve DLS, SLS ve reoloji gibi tekniklerle, aksine bulunmaktadır. Bundan başka, bu özel örnekte, geleneksel ışık saçılma yöntemleri nedeniyle herhangi bir standart analiz geçersiz mutlaka çok dağılmasına neden olur, yüksek partikül konsantrasyonu, aynı zamanda kullanılan olamaz. otomatik veri işleme ve istatistiksel yöntemlerin kullanılması büyük örnek boyutları üzerinde ortalama tek parçacık takibi için de genel sistem davranışı, analiz sağlar.

<table><tbody><tr><td>Aseton</td><td>VWR Kimyasalları</td><td>KRAF13455</td><td></td></tr><tr><td>Bisakrilamid</td><td>AppliChem</td><td>A3636</td><td></td></tr><tr><td>n-Hekzan</td><td>Merck</td><td>104374</td><td></td></tr><tr><td>N-İzopropilakrilamid</td><td>Fisher Scientific</td><td>AC412785000</td><td>n-hekzan'dan yeniden kristalleştirildi</td></tr><tr><td>Metakriloksietil tiyokarbamoil rodamin B</td><td>Polysciences</td><td>23591</td><td></td></tr><tr><td>Potasyum peroksodisülfat</td><td>Merck</td><td>105091</td><td></td></tr><tr><td>Silikon yağı 47 V 350</td><td>VWR Kimyasalları</td><td>83851</td><td></td></tr><tr><td>Toluen</td><td>Sigma Aldrich</td><td>244511</td><td></td></tr><tr><td>F12 Soğutmalı/ısıtmalı sirkülatör</td><td>Julabo</td><td>9116612</td><td></td></tr><tr><td>Mikroskobu</td><td>Olympus</td><td>IX83</td><td></td></tr><tr><td>XY(Z) Piezo Sistem</td><td>Fiziği Enstrümanı</td><td>P-545.3R7</td><td></td></tr><tr><td>100X Yağa daldırma objektifi</td><td>Olympus</td><td>UPLSAPO</td><td></td></tr><tr><td>QuadLine Işın Ayırıcı</td><td>AHF Analiz Tekniği</td><td>F68-556T</td><td></td></tr><tr><td>Cobolt Jive 150 lazer</td><td>Cobolt</td><td>0561-04-01-0150-300</td><td></td></tr><tr><td>Çok Modlu Fiber</td><td>Thorlabs</td><td>UM22-600</td><td></td></tr><tr><td>iXON Ultra 897 EMCCD kamera</td><td>Andor</td><td>DU-897U-CS0-BV</td><td></td></tr><tr><td>Lazer gonyometre</td><td>SLS Systemtechnik</td><td>Mark III</td><td></td></tr><tr><td>CF40 Kriyo-kompakt sirkülatör</td><td>Julabo</td><td>9400340</td><td></td></tr><tr><td>Lazer gonyometre sistemi&nbsp;</td><td>ALV GmbH</td><td>ALV / CGS-8F</td><td></td></tr><tr><td>Çoklu tau korretatör</td><td>ALV GmbH</td><td>ALV-7004</td><td></td></tr><tr><td>Işık saçılma elektroniği</td><td>ALV GmbH</td><td>ALV / LSE 5004</td><td></td></tr><tr><td>Foton sayma modülü</td><td>PerkinElmer</td><td>SPCM-CD2969</td><td>Sahte çapraz korelasyon modunda 2 ünite</td></tr><tr><td>633 nm HeNe Lazer</td><td>JDS Tek Fazlı</td><td>1145P</td><td></td></tr><tr><td>F32 Soğutmalı/ısıtma sirkülatör</td><td>Julabo</td><td>9312632</td><td></td></tr></tbody></table>

kontrollü sentezi ve yüksek düzgün poli floresan takibi (<em&gt; k</em&gt; -isopropylacrylamide) mikrojeller

Controlled Synthesis and Fluorescence Tracking of Highly Uniform Poly(N-isopropylacrylamide) Microgels

Uyaranlara duyarlı poli (N -isopropylacrylamide) (PNIPAM) mikrojeller çeşitli prospektif pratik uygulamalar ve temel araştırma kullanır. Bu çalışmada, hızlı bir olmayan karıştırılmış yağış polimerizasyon prosedürü ile ayarlama mikrojel boyutu için bir vitrin olarak bir floresan etiketli PNIPAM jellerinin izleme tek parçacık kullanın. Bu yaklaşım, yeni reaksiyon bileşimlerini ve koşullannı prototip ya da ürünün büyük miktarlarda ihtiyaç uygulamalar için son derece uygundur. dinamik ve statik ışık saçılması ile mikrojel sentezi, partikül büyüklüğü ve yapısı belirlenmesi protokolde ayrıntılı olarak verilmiştir. Fonksiyonel komonomerlerin ilavesi partikül çekirdeklenme ve yapısı üzerinde büyük bir etkiye sahip olduğunu gösterilir. geniş alan floresan mikroskobu ile tek parçacık izleme olmayan etiketli mikrojellerin konsantre matris içinde etiketli izleyici mikrojellerin difüzyon soruşturma izin veren bir sistem tarafından kolaylıkla araştırılmamıştırDinamik ışık saçılımı gibi diğer yöntemler.

Toplu PNIPAM mikrojel parçacıkların sayısı, ve bu yüzden son partikül hacmi, tiokarbamoil rodamin B toplu partikül sayısı yoğunluğuna azaltarak çekirdeklenmesini etkiler çekirdeklenme fazı 20 Hidrofobik ko-monomer boya metakriloksietil sırasında reaksiyonun erken safhasında, belirlenir. Iki farklı başlangıç ​​NIPAM konsantrasyonları partikül konsantrasyonundaki azalma, Şekil 1 &#39;de gösterilen, art...

Sigara karıştırıldı çökelti polimerizasyonu uyaranlara duyarlı poli (N -isopropylacrylamide) dar bir boyut dağılımı mikrojelleri sentezi için hızlı, kopyalanabilir bir prototip bir yaklaşım sağlar. Bu protokol sentezinde, ışık saçılması karakterizasyonu ve geniş alan mikroskopisi kurulumunda bu mikrojellerin tek parçacık floresan izleme gösterilmiştir.

Kontrollü Sentezi ve yüksek Düzgün Poli Floresan Takibi (<em&gt; K</em&gt; -isopropylacrylamide) Mikrojeller

Stimuli-sensitive poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) microgels have various prospective practical applications and uses in fundamental research. In this ...

Bu çalışmanın genel amacı, camsı geçişin yakınında, çeşitli partikül yoğunluklarındaki dispersiyonlarda yumuşak kolloidal partiküllerin dinamik davranışını ve etkileşimini incelemektir. Mikrojeller, boyutlarını, şekillerini ve hareketliliklerini çevrelerine göre uyarlayabilen yumuşak nesnelerdir. Sert kolloidal partiküllerin aksine, yumuşak mikrojellerin davranışına ilişkin cevaplanmamış birçok soru bulunmaktadır.Geniş alan floresan mikroskobisinin temel avantajı, tekil mikro jellerin yüksek doğrulukla lokalize edilebilmesi, C2 içindeki hareketlerinin doğrudan takip edilebilmesi ve difüzyon miktarlarının analiz edilebilmesidir. Yoğun sistemlerdeki tekil mikro jel dinamiklerini incelemek için, yalnızca az sayıda mikro jelin floresanla işaretlenmesi gerekir. Karıştırmasız çöktürme polimerizasyonu, işaretli ve işaretsiz mikro jellerin boyutlarını kolayca eşleştirmek amacıyla, değişken reaksiyon koşulları altında mikro jellerin paralel sentezine olanak tanır.Dinamik ışık saçılması, mikrojelere ait ortalama hidrodinamik yarıçapları birkaç nanometre hassasiyetle sağlar. 1.8 gram NIPAM ve 24 miligram BIS'i; geri soğutucu, karıştırıcı ve kauçuk septuma sahip 500 mililitrelik, üç boyunlu yuvarlak tabanlı bir balonda 245 mililitre filtrelenmiş çift distile su içerisinde çözün. Septum aracılığıyla bir termometre ve azot girişi için 120 milimetrelik bir iğne yerleştirin.Çözeltiyi karıştırarak 60 °C'ye ısıtın. Ardından, çözeltiyi 40 dakika boyunca azot ile temizleyerek oksijenden arındırın. Eş zamanlı olarak, 5 mL filtrelenmiş çift distile su içerisinde 155 mg potasyum persülfat (KPS) içeren bir başlatıcı çözeltisi hazırlayın ve oksijeni uzaklaştırmak için çözeltiye azot kabarcıkları gönderin.Ardından, bir şırıngayı nitrojen ile yıkayın ve beş mililitrelik KPS çözeltisinin tamamını 120 mm'lik bir iğne ile donatılmış, nitrojenle yıkanmış bir şırıngaya aktarın. Nitrojen iğnesini üç boyunlu balonun içindeki çözelti seviyesinin üzerine kaldırın ve KPS çözeltisini kauçuk septuma üzerinden hızla reaktöre ekleyin. Polimerizasyonun nitrojen akışı altında, yavaş karıştırma ile 60 °C'de bir saat boyunca devam etmesini sağlayın.Sıcak reaksiyon çözeltisini filtrelemek için bir Büchner hunisi ve filtre kağıdı kullanın ve büyük agregatları atın. Dispersiyonun soğumasını bekledikten sonra, dispersiyonu 257.000 ×g hızında 40 dakika boyunca üç kez santrifüjleyin ve yeniden dağıtın. Son olarak, saklama amacıyla dondurarak kurutmadan önce çökeleşen kısmı minimum düzeyde çift distile su içinde yeniden dağıtın. Bir cam kapta 257,7 mg NIPAM, 3,5 mg BIS ve 1,5 mg metakriloksietil tiyokarbamoil rodamine B boyası tartın ve üzerine 10 mL filtrelenmiş çift distile su ekleyin.Ayrı bir cam kapta, boya içermeyen aynı çözeltiyi hazırlayın. Boyayı suda çözmek için boyalı çözeltiyi 15 dakika boyunca ultrasonik banyoya tabi tutun. Bir konsantrasyon serisi elde etmek için boyalı monomer çözeltisinin çeşitli seyreltilerini hazırlayın.Burada, 0,2 ile 0,1 milimol/litre konsantrasyon aralığında boya kullanılır. Ardından, başlatıcı çözeltisini elde etmek için 8,4 mg KPS'yi 10 mL filtrelenmiş çift distile su içinde çözün. Nihai reaksiyon çözeltilerini elde etmek için konsantrasyon serisinden 0,5 mL ve KPS çözeltisinden 0,5 mL'yi 10 mm çapındaki test tüplerine aktarın.Tüpleri kauçuk septalarla kapatın. Isıtma sirkülatörüne bağlı çift cidarlı cam bir kaptaki yağ banyosunu 63 °C'ye kadar ön ısıtmaya tabi tutun. Reaksiyon çözeltilerini, 120 mm'lik iğneler aracılığıyla 20 dakika boyunca nitrojenle süpürerek oksijensiz hale getirin.Ardından, tüpleri yüzer bir platforma yerleştirin ve platformu önceden ısıtılmış yağ banyosuna daldırın. Sıcaklığı 60 °C olarak ayarlayın. Yüksek hassasiyetli parçacık boyutu ayarı için, başlangıç reaksiyonu sırasındaki sıcaklık kontrolünün kesin olması gerekir; bu değer tipik olarak ±0,1 °C'dir.Reaksiyonun uygun bir süre boyunca devam etmesini sağlayın. Genellikle bir saat yeterlidir. Reaksiyonun ardından, reaksiyon tüplerini hızla 60 °C sıcaklıktaki bir fırına aktarın.Çökmüş durumdaki partiküllerin hidrodinamik yarıçaplarını ölçmek için, sıcak dispersiyondan bir damlayı, poly-NIPAM hacim faz geçiş sıcaklığının üzerine önceden ısıtılmış 10 mililitre filtrelenmiş çift distile suyun içine ekleyin. Dispersiyonların geri kalanının oda sıcaklığına soğumasını bekleyin ve bunları santrifüj tüplerine aktarın. Çözeltiyi santrifüj ettikten sonra, izleyici partiküller olarak kullanmak üzere mikrojelleri iki mililitre filtrelenmiş çift distile su ile seyreltin.Çökük durumdaki hidrodinamik yarıçapın dinamik ışık saçılması ile belirlenmesi için, öncelikle küvetleri ve cam malzemeleri aseton buharı ile yıkayın. Seyreltilmiş parçacık dispersiyonundan yaklaşık bir mililitreyi bir ölçüm küvetine aktarın. Dinamik ışık saçılması goniometresinin indeks eşleme banyosunu 50 °C'ye ayarlayın ve örneği soğumasına izin vermeden cihaza aktarın.Numune küvetini yerleştirin ve dedektör kolunu küçük saçılma açısına getirin. Metin protokolünde açıklandığı gibi ışın profilini ve sayım aralığını kontrol ettikten sonra, goniometre kolunu en yüksek saçılma açısına getirin. Sayım hızının ölçüm için hâlâ yeterince yüksek olduğunu kontrol edin.Şiddet çok düşükse, kolu daha düşük bir saçılma açısına getirin. Ardından, en düşük saçılma açısında ışını toluen banyosu camı üzerinden görsel olarak kontrol edin. Gelen ışının etrafında bir parlama gözlemlenirse, çoklu saçılma meydana geliyor demektir.Minimum ve maksimum saçılma açısı arasında, minimum 60 saniyelik kazanım süresiyle 20 korelogram elde edin. Gerekiyorsa, düşük yoğunluklu geniş saçılma açıları için kazanım süresini artırın. İzleyicilerin uyarılması ve örnekten eş zamanlı floresans toplama işlemi için istenen büyütme oranına ve açıklığa sahip uygun bir objektif lens kullanın.Bu çalışmada, 100X, 1.3 sayısal açıklıklı bir yağ daldırma objektif lens kullanılmıştır. Nem odasını, bir mikroskoba uygun olan XYZ pi-SO tablası üzerine yerleştirin. Numunenin kurumasını önlemek için, nem odasına plazma ile temizlenmiş bir lam kapatıcı yerleştirin ve istenen konsantrasyondaki poly-NIPAM dispersiyonundan 10 µL pipetleyin.Floresan boyanın eksitasyon ve emisyon spektrumlarına bağlı olarak, eksitasyon için uygun bir lazer kullanın ve lazer gücünü uygun şekilde ayarlayın. Burada, 16 milliwatt sabit lazer gücünde 561-nanometre diyot pompalı katı hal lazeri kullanılmıştır. Homojen örnek aydınlatması elde etmek için lazeri bir çok modlu fibere bağlayın, lazer lekelerini geçici olarak ortalamak için fiberi bir vorteksleyici ile sallayın ve fiber ucunu örnek düzlemine yansıtın.Z-mesafesini lamelin arka yansımasına göre kalibre edin, objektifi hafifçe yukarı hareket ettirerek örneğin birkaç mikrometre derinliğine odaklanın ve Z-pozisyonunu bir Z-kompansatör kullanarak sabitleyin. Bu işlem, lamel ile oluşabilecek herhangi bir arayüz etkisini önler. Pozlama süresi gibi dedektör parametrelerini, floresan sinyalinin şiddetine göre ayarlayın.Bu vakada, elektron çarpma modunda 0,1 saniyelik pozlama süresi ve 50 kazanç ile bir EMCCD kamera kullanılmıştır. Numunenin farklı bölgelerindeki mikrojellerin ortalama kare yer değiştirmesini hesaplamak için yeterli gecikme süresini sağlayacak uygun kare sayısına sahip birkaç film kaydedin. Etiketlenmiş sekiz mikrojel partisi sentezlenmiştir.Altı grup için, korelogram sönümleme hızları saçılma vektörü büyüklüğünün karesine karşı lineer bir artış göstermektedir; bu durum dar boyut dağılımına işaret eder. Orijinden geçen bir uyum, yalnızca translasyonel difüzyon olduğunu gösterir. İki grup için ise doğrusal olmayan bir davranış gözlemlenmiştir.Sapma, geniş boyut dağılımı ve saçılma vektörü aralığıyla çakışan bir partikül form faktörü minimumundan kaynaklanmaktadır. Partiküllerin ortalama difüzyon katsayısı için daha iyi bir tahmin elde etmek amacıyla, bu noktaları uyumlandırmanın dışında bırakın. Yüksek sinyal-gürültü oranı, floresan mikro jellerin takibini mümkün kılmaktadır.Difüzyonları, işaretlenmemiş mikrojel matrisi tarafından kısıtlanmaktadır. Sağ taraftaki işaretlenmemiş mikrojel matrisinin daha yüksek konsantrasyonları, floresan mikrojellerin işaretlenmemiş bir mikrojel matrisinde hapsolduğu belirgin bir kafes etkisine yol açar. İşaretlenmemiş mikrojel matrisinin düşük konsantrasyonlarında, izleyici mikrojeller, ortalama kare yer değiştirmenin gecikme süresiyle doğrusal artışından çıkarılan normal difüzyon sergiler.Ancak, kolloidal cam geçişine yakın yüksek konsantrasyonlarda, ortalama kare yer değiştirmelerin doğrusal olmayan zamansal gelişimiyle betimlenen doğrusal olmayan difüzyon sergilerler. İşaretlenmemiş mikrojel matrisinin daha yüksek konsantrasyonlarında, izleyici mikrojeller, 12 mikrojel için kümelenmiş izlerle örneklendiği üzere, işaretlenmemiş komşular tarafından geçici kafeslere hapsedilir. Paralel küçük ölçekli sentez, farklı reaksiyon parametreleriyle hızlı deney yapılmasına olanak tanır.Bu durum ayrıca, reaksiyon sıcaklığı farklılıklarından kaynaklanan istenmeyen deneysel varyasyonları da minimize eder. Dikkatli dinamik ışık saçılım karakterizasyonu ile birlikte, uygun mikrojel boyutu için gerekli reaksiyon koşulları hızlıca belirlenebilir. Bu videoda, kontrollü mikrojel sentezinin, geniş alan floresan mikroskopisi kullanılarak konsantre mikrojel çözeltilerindeki tekil mikrojel difüzyonunu incelememize nasıl olanak tanıdığını gösteriyoruz.Bu prosedür takip edilerek, mikro jellerin yapısının özelliklerini nasıl kontrol ettiği anlaşılabilecektir. Bu durum, yeni yumuşak etkileşimli maddeler tasarlamanın önünü açacaktır.

controlled-synthesis-fluorescence-tracking-highly-uniform-poly-n

Research

JoVE Journal

Chemistry

Kimya

Bu çalışma, fotopolimerize çökeltme reaksiyonu yoluyla poli(etilen glikol) (PEG) mikrojellerin oluşumunu açıklar. PEG molekül ağırlığının arttırılması, mikrojel çapının ve şişme oranının artmasıdır. PEG mikrojel çökeltme reaksiyonuna basit adaptasyonlar, mikrojellerin ilaç dağıtım araçları ve doku mühendisliği iskeleleri olarak gelecekteki uygulamaları için araştırılmıştır.

Yağış oluşturulmuş polietilen glikol mikrojellerinin özellikleri reaktiflerin molekül ağırlığı ile kontrol edilir

Laboratuvarımız iyi hücre fonksiyonu üzerinde doku sertliği modüle etkilerini anlamak için DNA çapraz bağlı poliakrilamid hidrojeller, dinamik bir hidrojel sistemi geliştirdi. İşte, bu hidrojeller hazırlamak için şemaları, açıklamaları ve protokolleri sağlamak.

DNA çapraz bağlı poliakrilamid hidrojellerinin hazırlanışı

Tamamen aynı temel malzeme olan poli(N-izopropilakrilamid) (PNIPAAm)'den oluşan Janus mikrohidrojellerini, aşırı doymuş bir NIPAAm monomer çözeltisinin faz ayrımı üzerinde açıkça bölümlere ayrılmış bir yapı tabanı ile sentezlemek için bir protokol sunuyoruz. Sentezlenen Janus mikrohidrojelleri, anizotropik termo-duyarlılık ve organofilik/hidrofilik yükleme kabiliyeti gibi benzersiz özellikler gösterir.

Poli Sentezi (<em&gt; K</em&gt; -isopropylacrylamide) Yönbağımlı Termo yanıt ve organofilik / Hidrofilik Yükleme Kapasitesi için Janus Microhydrogels

Glikomonomer hazırlama, kopolimerizasyon ve modifikasyon sonrasından oluşan RAFT bazlı floresan glikopolimerlerin verimli, üç aşamalı bir sentezi gösterilmiştir. Bu protokol, istenen yapılara sahip RAFT bazlı istatistiksel glikopolimerleri hazırlamak için kullanılabilir.

RAFT kontrollü Polimerizasyon yoluyla Tri-bileşenli Floresan Glycopolymers uyduruk ve Etkin Hazırlık

sentez ve tek molekül düzeyinde halkalı polimerlerin uzadıya hareket karakterizasyonu için bir protokol sunulmuştur.

Tek Molekül Düzeyde Halkalı Polimerlerin Sentezi ve eritin Devlet Onların Pasif Hareket Karakterizasyonu

Bu el yazması, kimyasal reaksiyona girmeden sıcaklık ile indüklenen bir emülsiyonla manyetik ve termal duyarlı mikrojellerin hazırlanmasını açıklamaktadır. Bu hassas mikrogeller poli ( N- izopropilakrilamid) (PNIPAAm), polietilenimin (PEI) ve manyetik ve termal olarak tetiklenen uyuşturucu salınımında potansiyel kullanım için Fe3O4 -NH2 nanopartikülleri karıştırılarak sentezlenmiştir.

Manyetik ve Termal Duyarlı Poli (<em&gt; K</em&gt; -izopropilakrilamid) Esaslı Manyetik Tetiklemeli Kontrollü Salınım İçin Mikrojeller

Gelişimkolektif hücre göçü, yara iyileşmesi, ve kanser metastazı genellikle büyüme faktörleri veya sinyal moleküllerinin gradyanları tarafından yönlendirilir. Burada açıklanan bir mikroakışkan sistem ve biyokimyasal gradyan altında kolektif göç mekaniği ölçmek için nasıl bir gösteri ile çekiş mikroskobu birleştiren deneysel bir sistemdir.

Kemotaktik Kolektif Göç için Mikroakışkanlarla Entegre Çekiş Mikroskobu

Nanojeller, biyolojik maddelerin verilmesi için mükemmel ve çok yönlü bir nanoparçacık platformudur. Protein bazlı yükleri kapsülleyebilen uyaranlara duyarlı poli (etilen) glikol bazlı polimerik nano jeller, sulu koşullarda tek aşamalı çapraz bağlama ko-nanopolimerizasyon stratejisi kullanılarak sentezlendi. Bu yeni nanopartiküllerin optimal üretimi ve karakterizasyonu burada sunulmaktadır.

Sulu Tek Adımlı Çapraz Bağlama ve Ko-nanopolimerizasyon Kullanılarak Uyaranlara Duyarlı Nanojellerin Sentezi

Tamamlayıcı reaktif gruplara sahip mikrojel çubuklar, sulu çözeltide birbirine bağlanma kabiliyetine sahip mikroakışkanlar yoluyla üretilir. Anizometrik mikrojeller, küresel tabanlı sistemlere kıyasla daha büyük gözeneklere sahip kararlı yapılara sıkışır ve birbirine bağlanır. GRGDS-PC ile modifiye edilmiş mikrojeller, hücre kültürü için kullanılabilecek makrogözenekli 3D yapılar oluşturur.

Mikrojel Çubuklardan Birbirine Bağlı Makrogözenekli 3D İskeleler

Bu protokol, çeşitli rejeneratif tıp uygulamaları için kullanılabilecek mikro gözenekli tavlanmış parçacık iskelesi için mikrojel yapı taşlarını sentezlemek için bir dizi yöntemi açıklamaktadır.

Mikro Gözenekli Tavlanmış Partikül İskelesi için Mikrojel Yapı Taşlarının Mikroakışkan Sentezi

Burada, hücresiz protein sentezi reaksiyonlarını harici bir sıvı faza ihtiyaç duymadan makro ölçekli hidrojel matrislerine gömmek için iki protokol sunuyoruz.

Hücresiz Protein Sentezi Reaksiyonlarını Makro Ölçekli Hidrojellere Gömme Yöntemleri

Öğrenin, kontrollü sentez ve geniş alan floresan mikroskobisi kullanarak yoğun poli(N-izopropilakrilamid) mikrojel dispersiyonlarında tek tanecik dinamiğini nasıl inceleyebilirsiniz.

Kontrollü Sentezi ve yüksek Düzgün Poli Floresan Takibi (

Daha fazla video keşfet