Name: Toplam Frekans Üretimi TitreşimSpektroskopisi Ile Ortaya Çıkan Polimerlerin ve Biyomakromoleküllerin İnterasfer Moleküler Düzey Yapıları (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-08-13T13:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 43 s
Description: Keşfedin toplam frekans üretimi titreşim spektroskopisi ile polimer ve biyomakromoleküllerin ara yüzey moleküler yapılarını. Bu yöntem araştırmacılara ara yüzey seçiciliği ve alt-monokatman hassasiyeti sağlar.

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

Bu çalışma, Çin Temel Araştırma Devlet Anahtar Geliştirme Programı (2017YFA0700500) ve Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (21574020) tarafından desteklenmiştir. Jiangsu Yüksek Öğretim Kurumları (PAPD) ve Deneysel Biyomedikal Mühendisliği Ulusal Gösteri Merkezi Öncelikli Akademik Program Geliştirme tarafından finanse edilen bir proje olan Merkez Üniversiteler için Temel Araştırma Fonları Eğitim (Güneydoğu Üniversitesi) de büyük beğeni topladı.

1. SFG deneysel
<ol><li>Bir Nd:YAG lazerdayalı ,~ 20 ps ve 50 Hz bir frekans ile temel bir 1064 nm Kiriş sağlayan ticari bir pikosecond SFG sistemi (Tablo Malzemeler) kullanın.</li>
	<li>İkinci ve üçüncü harmonik modülleri kullanarak temel 1064 nm ışını 532 nm'lik bir Kirişe ve 355 nm'lik Bir Kirişe dönüştürün. Optik parametrik nesil (OPG)/optik parametrik amplifikasyon (OPA)/ ile frekans aralığını 1000 ile 4000 cm-1 arasında değişen diğer giriş orta kızılötesi (IR) ışını doğrudan bir giriş ışık demeti olarak yönlendirin ve diğer giriş orta kızılötesi (IR) ışını oluşturun. fark frekans ı oluşturma (DFG) işlemi.</li>
	<li>İki giriş ışınının olay açılarını, yüzey normaline göre sırasıyla 53° (IR) ve 64° (görünür) olarak ayarlayın.</li>
	<li>Polimer interfacial yapıları (film/substrat arabirimi veya film/diğer orta arayüz) tespit etmek için ssp (s-polarize sum-frekans ışını, s-polarize görünür ışın ve p-polarize kızılötesi ışın) ve ppp polarizasyon kombinasyonlarını kullanın.</li>
	<li>İnterasiyal protein ikincil yapıları ve DNA'yı çevreleyen su yapılarını saptamak için ssp ve ppp'nin yanı sıra chiral spp ve psp polarizasyon kombinasyonları kullanılmıştır.</li>
	<li>Numunelerin zarar görmemesini sağlamak için kızılötesi ve görünür darbe enerjilerinin sırasıyla ~70 ve ~30 mJ olmasını kontrol edin. SFG prosesinin enerji seviyesi diyagramı ile şemaları Şekil1'de gösterilmiştir. Şekil 2 temiz odamızda SFG sistemini göstermektedir.</li>
</ol>2. Fresnel katsayıları
<ol><li>Burada tartışılan tüm deneyler için sağ açı prizmaları substrat olarak kullanın. Katı substrat üzerinde polimer film için iki arayüz vardır, yani, hava ve polimer / substrat arayüzü polimer yüzey. Her iki arabirimde de ters dönüş simetrisi bozulduğa göre her ikisi de SFG sinyalleri üretebilir. Bu nedenle, toplanan bir SFG spektrumbir müdahale biridir. Ancak, iki arayüzde yerel alan katsayıları veya Fresnel katsayıları ya olay açıları veya film kalınlığı bir seferde veya aynı anda31,32değiştirerek ayarlanabilir . Bu bize sadece bir arayüzsi SFG titreşim sinyali araştırmak için fırsat sağlar. Burada, CaF2 prizma phema film örnek9olarak alınmıştır.</li>
	<li>Şekil3'te gösterildiği gibi, alt Takip filmden üretilen SFG sinyallerini tespit etmek için sağ açılı prizma geometrisini kullanır. Yansıyan moddaki SFG çıkış yoğunluğu, <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq1.jpg" style="opacity: 0.9;">(1) etkili <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq2.jpg" style="opacity: 0.9;"> ikinci dereceden doğrusal olmayan duyarlılık tensörlerini gösterir. <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq2.jpg" style="opacity: 0.9;">prizma/polimer arabirimi, polimer/alt orta arabirimi (alt orta kısım gaz, sıvı veya katı içerir.) ve aşağıdaki denklemde gösterildiği gibi rezonans dışı arka plan olmak üzere üç bölümden oluşur. <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq3.jpg" style="opacity: 0.9;">(2) Burada alt orta hava, su ya da başka bir şey olabilir. F, yerel alan düzeltmesi için sorumlu ilgili Fresnel katsayısını temsil eder.</li>
	<li>Bu durumda Fresnel katsayılarını hesaplamak için ince film modeli uygulayın. Burada yalnızca kısa hesaplama yordamları sunulur.<ol>
<li>Prizma/polimer arabirimi için, <img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq4.jpg" style="opacity: 0.9;">(3) <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq5.jpg">(4) <img alt="Equation 6" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq6.jpg">(5) Gösterilen her parametrenin anlamı aşağıda sunulmuştur.<ol>
<li>
ωi ışın frekansını gösterir.</li>
			<li>
tp ve tgenel iletim katsayılarını gösterir ve <img alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq7.jpg" style="opacity: 0.9;">(6) <img alt="Equation 8" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq8.jpg">(7)</li>
			<li>
tp12 ve ts12 prizma/polimer arabiriminde ışık ışınının doğrusal iletim katsayılarını gösterir.</li>
			<li>
rp23 ve rs23, polimer/orta arabirimdeki ışık ışınının doğrusal yansıma katsayılarını gösterir.</li>
			<li>
α, polimer ince film boyunca yayıldığı için yansıtıcı bir Kiriş ile ikincil yansıtıcı ışını arasındaki faz farkını temsil eder ve daha sonra <img alt="Equation 9" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq9.jpg" style="opacity: 0.9;">(8)</li>
			<li>
λ ışık Demeti dalga boyunu temsil eder ve d polimer film kalınlığıdır.</li>
			<li>
Φ1 ve Φ2, sırasıyla prizma/polimer arabiriminde ve polimer/orta arabirimdeki olay açılarını temsil eder.</li>
			<li>
n1 ve n2 sırasıyla prizma ve polimer filmin kırılma indeksini temsil eder.</li>
			<li>
n12 prizma/polimer için polimer interfacial tabakalarının kırılma indeksini temsil eder.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Polimer/orta arayüz için, <img alt="Equation 10" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq10.jpg">(9) <img alt="Equation 11" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq11.jpg">(10) <img alt="Equation 12" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq12.jpg">(11)<ol>
<li>
Δ, iki arabirimdeki ışık elektrik alanlarının faz farkını temsil eder.</li>
			<li>Giriş ışınlarının darbe genişliği ~20 ps olduğundan, dağılım etkisiile ilişkili zaman gecikmesinden kaynaklanan hata ihmal edilebilir.</li>
			<li>Çıkış SFG için bu faz farkının ifadesi, giriş görünür ve giriş kızılötesi Kirişler ayrı ayrı yazılabilir <img alt="Equation 13" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq13.jpg">(12) <img alt="Equation 14" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq14.jpg">(13) <img alt="Equation 15" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq15.jpg">(14) 
			 </li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
	<li>Yukarıdaki tartışmadan, prizma-polimer film-orta (1-2-3) sistemi için, prizma/polimer ve polimer/orta arayüzler için toplam Fresnel katsayılarını aşağıdaki denklemler olarak, ssp ve ppp polarizasyon kombinasyonları için ifade edin . Tabii ki, her iki arayüz azimutally isotropic olarak kabul edilir.<ol>
<li>Prizma/polimer arabirimi için hem ssp hem de ppp polarizasyon kombinasyonları için toplam Fresnel katsayıları ifadeleri aşağıdaki gibi sunulmuştur.<ol>
<li>SSPiçin, denklem <img alt="Equation 16" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq16.jpg">(15)</li>
			<li>Ve pppiçin, denklem <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq17v3.jpg" style="opacity: 0.9;">(16) <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq18v3.jpg" style="opacity: 0.9;">(17) <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq19v3.jpg" style="opacity: 0.9;">(18) <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq20v3.jpg" style="opacity: 0.9;">(19) 
			 </li>
			<li>
t10 ve t01 sırasıyla hava/prizma ve prizma/hava arabirimlerindeki doğrusal iletim katsayılarını gösterir.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Polimer/orta arayüz için hem ssp hem de ppp polarizasyon kombinasyonları için toplam Fresnel katsayıları ifadeleri aşağıdaki gibi açıklanmıştır.<ol>
<li>SSPiçin, denklem <img alt="Equation 21" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq21.jpg" style="opacity: 0.9;">(20)</li>
			<li>pppiçin, denklemler <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq22v3.jpg" style="opacity: 0.9;">(21) <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq23v3.jpg" style="opacity: 0.9;">(22) <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq24v3.jpg" style="opacity: 0.9;">(23) <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq25v3.jpg" style="opacity: 0.9;">(24) 
			    
			 </li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
	<li>Sıkıştırılmış modeli kullanarak Fresnel katsayıları hesaplandıktan sonra, Şekil4'te gösterildiği gibi, film kalınlığının bir fonksiyonu olarak çizin. NOT: Bu durumda, yaklaşık 150 nm olan diğer arabirimden ihmal edilebilir katkısı ile CaF2 prizma/PHEMA arabiriminden SFG sinyalini toplamak için bir kalınlık aralığı vardır. Benzer şekilde, CaF2 prizma/PHEMA arabiriminin ihmal edilebilir katkısı ile PHEMA/alt orta arabiriminin tespiti için uygun bir kalınlık seçilebilir.</li>
</ol>3. Chiral SFG polarizasyon kombinasyonu
<ol><li>Normal achiral arayüzü için, genellikle, topluluk ortalama33,34açısından C』v simetri kullanın. Ters simetrinin çalışması ile, sıfır olmayan ikinci dereceden doğrusal olmayan duyarlılık onsor bileşenleri, cxxz, cxzx, czxx, cyyz, cyzy, czyy ve czzz ( bir izotropik arayüz varsayılması halinde mevcut terimler daha da azaltılabilir, yani x ve y aynıdır). Ancak, chiral arayüzü için durum farklı olacaktır. Chiral arabirimi C simetrisi ile karşılanır, sadece dönme simetrisi işlemine izin verilir. Bu durumda, normal achiral terimlerin yanı sıra, daha ikinci dereceden doğrusal olmayan duyarlılıklar sıfırsız olacaktır, bu da chiral terimleri olarak adlandırılabilir, yani, czyx, czxy ve cyzx elektronik olmayan dikkate alınarak Rezonans. Bu nedenle, pspkullanılarak , pps ve spp polarizasyon kombinasyonları, chiral SFG spektrumları toplanabilir33,34.</li>
</ol>4. Örnek hazırlama
<ol><li>PHEMA filminin hazırlanması<ol>
<li>Çözeltiyi sırasıyla %2 wt ve %4 wt ile hazırlamak için sususuz etanoldeki PHEMA tozunu (Bkz. MalzemeTablosu) çözün.</li>
		<li>PHEMA filmleri birikintisinden önce, CaF 2'nin dik açılı prizmalarını önce toluen çözücüye batırın ve ardından etanol ve ultra saf suyla yıkayın (18.2 MΩ·cm).</li>
		<li>Daha sonra, plazma temizleyicisi ile olası organik kirleticileri gidermek için substratları (CaF2 dik açı prizmalar) oksijen plazmasına maruz bırakınız (bkz. MalzemelerTablosu).<ol>
<li>Önce plazma temizleyicisini açın ve yüzeyleri içine koyun.</li>
			<li>Sonra süpürge vakumlamak için elektrikli pompa yı açın. Oksijeni içine sok.</li>
			<li>Son olarak temizlik için 4 dakika ayarlayın. Bundan sonra, sıralı PHEMA film hazırlığı için temiz yüzeyleri koruyun.</li>
			<li>Daha sonra Bir spin-coater tarafından CaF2 prizmalar üzerinde PHEMA filmleri hazırlamak (Malzeme Tablosubakınız). Film kalınlıklarını çözelti konsantrasyonuna ve dönüş hızına göre ayarlayın.<ol>
<li>Spin-coater emme disküzerinde CaF2 prizma immobilize.</li>
				<li>1 dk için 1.500 rpm temiz yüzeyler üzerine hazırlanan PHEMA çözeltisi bir damla damla (film kalınlığı 100 nm için% 2 wt ve 200 nm için 4 wt).</li>
			</ol>
</li>
			<li>Anneal tüm hazırlanan PHEMA filmleri bir vakum fırında 80 °C gecede.</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
	<li>İpek fibroin (SF) hazırlanması NOT: Kaplan ve ark.35 tarafından önerilen protokol kabul edilmiştir.<ol>
<li>Kaynayan sodyum karbonat (Na2CO3, 0,02 M) sulu çözeltiye (3 L) 30 dk. Lifli SF'yi temiz bir kapta çıkarın.</li>
		<li>Elde edilen fibröz SF'yi, sericin moleküllerini çıkarmak ve lifli numunede sadece SF moleküllerini bırakmak için üç kez karıştırarak deiyonize su ile yıkayın.</li>
		<li>Lifli SF örneğini bir gecede 60 °C'de bir vakum fırınında kurutun.</li>
		<li>Daha sonra, degummed fibröz SF numunesini lityum bromür (LiBr, 9,3 M) sulu çözeltide eritin (1 g SF, LiBr çözeltisinin ~4 mL'sinde çözüldü.) ve karıştırma altında 2 saat boyunca 60 °C'de kuluçkaya yatırın.</li>
		<li>Çözünmüş LiBr'i çıkarmak için 3 gün boyunca deiyonize suya (3.500 Da diyaliz torbası) karşı SF çözeltisini diyalize çevirin. Yeni deiyonize suyu her gün üç kez değiştirin. Son olarak, daha sonraki SFG deneyleri için işlenmiş SF çözeltisini 4 °C'de saklayın.</li>
	</ol></li>
	<li>Kısa zincirli oligonükleotid dupleks hazırlanması<ol>
<li>Tek iplikli oligonükleotid örneğini, kolesterol-trietilen glikol (Chol-TEG) (5'-GCTTCCGAAGGTCGA-3') ile modifiye edilmiş tek iplikli oligonükleotid örneğini ticari bir şirketten (bkz. Malzemeler Tablosu)ve tamamlayıcı olandan sipariş edin. Her bir iplikçik için, numune tozundan 10 nmol'u 0,5 ml ultra saf suda çözün. Daha sonra dupleks oligonükleotid çözeltisi (10 nmol/mL) oluşturmak için karıştırın.</li>
		<li>Mix 2 mg 1,2-Dipalmitoyl-sn-glycero-3-fosfokolin (DPPC) ve 2 mg deuterated DPPC (d-DPPC) ve lipid çözeltisi hazırlamak için kloroform 1 mL onları eritin.</li>
		<li>DPPC &amp; d-DPPC monolayer'ın Langmuir−Blodgett (LB) oluk tarafından hazırlanması<ol>
<li>Lb çukurunun sulu ortamına dik olarak batırılmış bir prizma yüzü olan ev yapımı bir numune tutucuya sağ açılı CaF2 prizmasını takın.</li>
			<li>Daha sonra, yüzey basıncı 34 mN·m−1'inaltında belirli bir değere ulaşana kadar su yüzeyine daha önce hazırlanmış karışık lipid çözeltisini enjekte edin.</li>
			<li>Yüzey basınç seviyeleri düştükten sonra, 34 mN·m−1 yüzey basıncına ulaşılıncaya kadar lipid monotabakasını 5 mm/dk oranında sıkıştırmak için iki Teflon bariyer kullanın.</li>
			<li>Prizmayı bir lipit monolayer ile dikey olarak 1 mm/dk hızla sudan kaldırın.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Diğer lipid monotabakasının hazırlanması<ol>
<li>Dupleks oligonükleotid ve lipid moleküllerinin hidrofobik etkileşim (kolesterol ve lipid alkil zinciri) ile biraraya gelebilmek için, dupleks oligonükleotid çözeltisini 1:100 molar oranında lipid çözeltisi ile karıştırın (oligonükleotit lipid).</li>
			<li>34 mN·m−1 yüzey basıncına ulaşılıncaya kadar karışık lipid ve dupleks oligonükleotid çözeltisini ev yapımı teflon kapta su yüzeyine enjekte edin.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Son olarak, sfg ölçümü için son örneği oluşturmak için su yüzeyine eklenen dupleks oligonükleotidler ile lipid monotabakası ile temas prizma nın alt kısmında lipid monolayer koyun.</li>
	</ol></li>
	<li>Lorentz denklemi<ol>
<li>Belirli bir titreşim modu için titreşim bilgilerini ayıklamak için SFG spektrumu sığdırmak için Lorentz denklemini kullanın. <img alt="Equation 26" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq26.jpg" style="opacity: 0.9;">(25) <img alt="Equation 27" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq27.jpg"> qth titreşim modunun yoğunluğunu temsil <img alt="Equation 28" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq28.jpg"> eder, rezonans frekansını temsil eder, <img alt="Equation 29" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq29.jpg"> yarım genişliği yarım <img alt="Equation 30" src="/files/ftp_upload/59380/59380eq30.jpg"> maksimum (HWHM) gösterir ve olayın tarama frekansını temsil eder IR ışını.</li>
	</ol></li>
</ol>

<ol><li>Shen, Y. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+Second+Harmonic+Generation+at+Interfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Physical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Optical Second Harmonic Generation at Interfaces.</a> Annual Review of Physical Chemistry. 40, 327-350 (1989).</li>
<li>Shen, Y. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+properties+probed+by+second-harmonic+and+sum-frequency+generation%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Surface properties probed by second-harmonic and sum-frequency generation.</a> Nature. 337, 519-525 (1989).</li>
<li>Lu, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Studying+Polymer+Surfaces+and+Interfaces+with+Sum+Frequency+Generation+Vibrational+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Studying Polymer Surfaces and Interfaces with Sum Frequency Generation Vibrational Spectroscopy.</a> Analytical Chemistry. 89 (1), 466-489 (2017).</li>
<li>Chen, X., Clarke, M. L., Wang, J., Chen, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sum+Frequency+Generation+Vibrational+Spectroscopy+Studies+on+Molecular+Conformation+and+Orientation+of+Biological+Molecules+at+Interfaces%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Modern+Physics+B%22%5BJournal%5D)">Sum Frequency Generation Vibrational Spectroscopy Studies on Molecular Conformation and Orientation of Biological Molecules at Interfaces.</a> International Journal of Modern Physics B. 19 (4), 691-713 (2005).</li>
<li>Eisenthal, K. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liquid+Interfaces+Probed+by+Second-Harmonic+and+Sum-Frequency+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">Liquid Interfaces Probed by Second-Harmonic and Sum-Frequency Spectroscopy.</a> Chemical Reviews. 96 (4), 1343-1360 (1996).</li>
<li>Richmond, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molcular+Bonding+and+Interactions+at+Aqueous+Surfaces+as+Probed+by+Vibrational+Sum+Frequency+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">Molcular Bonding and Interactions at Aqueous Surfaces as Probed by Vibrational Sum Frequency Spectroscopy.</a> Chemical Reviews. 102 (8), 2693-2724 (2002).</li>
<li>Wang, H., Gan, W., Lu, R., Rao, Y., Wu, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+spectral+and+orientational+analysis+in+surface+sum+frequency+generation+vibrational+spectroscopy%28SFG-VS%29%5BTitle%5D)+AND+%22International+Reviews+in+Physical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Quantitative spectral and orientational analysis in surface sum frequency generation vibrational spectroscopy(SFG-VS).</a> International Reviews in Physical Chemistry. 24 (2), 191-256 (2007).</li>
<li>Shultz, M. J., Schnitzer, C., Simonelli, D., Baldelli, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sum+frequency+generation+spectroscopy+of+the+aqueous+interface%3A+Ionic+and+soluble+molecular+solutions%5BTitle%5D)+AND+%22International+Reviews+in+Physical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Sum frequency generation spectroscopy of the aqueous interface: Ionic and soluble molecular solutions.</a> International Reviews in Physical Chemistry. 19 (1), 123-153 (2010).</li>
<li>Li, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detecting+Surface+Hydration+of+Poly%282-hydroxyethyl+methacrylate%29+in+Solution+in+situ%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Detecting Surface Hydration of Poly(2-hydroxyethyl methacrylate) in Solution in situ.</a> Macromolecules. 49, 3116-3125 (2016).</li>
<li>Li, X., Lu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evolution+of+Irreversibly+Absorbed+Layer+Promotes+Dewetting+of+Polystyrene+Film+on+Sapphire%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Evolution of Irreversibly Absorbed Layer Promotes Dewetting of Polystyrene Film on Sapphire.</a> Macromolecules. 51, 6653-6660 (2018).</li>
<li>Lu, X., Spanninga, S. A., Kristalyn, C. B., Chen, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+Orientation+of+Phenyl+Groups+in+Poly%28sodium+4-styrenesulfonate%29+and+in+Poly%28sodium+4-styrenesulfonate%29%3A+Poly%283%2C4-ethylenedioxythiophene%29+Mixture+Examined+by+Sum+Frequency+Generation+Vibrational+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Surface Orientation of Phenyl Groups in Poly(sodium 4-styrenesulfonate) and in Poly(sodium 4-styrenesulfonate): Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Mixture Examined by Sum Frequency Generation Vibrational Spectroscopy.</a> Langmuir. 26 (17), 14231-14235 (2010).</li>
<li>Lu, X., Clarke, M. L., Li, D., Wang, X., Chen, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Sum+Frequency+Generation+Vibrational+Study+of+the+Interference+Effect+in+Poly%28n-butyl+methacrylate%29+Thin+Films+Sandwiched+between+Silica+and+Water%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Chemistry+C%22%5BJournal%5D)">A Sum Frequency Generation Vibrational Study of the Interference Effect in Poly(n-butyl methacrylate) Thin Films Sandwiched between Silica and Water.</a> Journal of Physical Chemistry C. 115, 13759-13767 (2011).</li>
<li>Lu, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Directly+Probing+Molecular+Ordering+at+the+Buried+Polymer%2FMetal+Interface+2%3A+Using+P-Polarized+Input+Beams%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Directly Probing Molecular Ordering at the Buried Polymer/Metal Interface 2: Using P-Polarized Input Beams.</a> Macromolecules. 45, 6087-6094 (2012).</li>
<li>Lu, X., Myers, J. N., Chen, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+Ordering+of+Phenyl+Groups+at+the+Buried+Polystyrene%2FMetal+Interface%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Molecular Ordering of Phenyl Groups at the Buried Polystyrene/Metal Interface.</a> Langmuir. 30, 9418-9422 (2014).</li>
<li>Li, B., Lu, X., Ma, Y., Han, X., Chen, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Method+to+Probe+Glass+Transition+Temperatures+of+Polymer+Thin+Films%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Macro+Letters%22%5BJournal%5D)">Method to Probe Glass Transition Temperatures of Polymer Thin Films.</a> ACS Macro Letters. 4, 548-551 (2015).</li>
<li>Li, X., Deng, G., Ma, L., Lu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interchain+Overlap+Affects+Formation+of+Silk+Fibroin+Secondary+Structure+on+Hydrophobic+Polystyrene+Surface+Detected+via+Achiral%2FChiral+Sum+Frequency+Generation%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Interchain Overlap Affects Formation of Silk Fibroin Secondary Structure on Hydrophobic Polystyrene Surface Detected via Achiral/Chiral Sum Frequency Generation.</a> Langmuir. 34, 9453-9459 (2018).</li>
<li>Kai, S., Li, X., Li, B., Han, X., Lu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calcium-dependent+hydrolysis+of+supported+planar+lipids+was+triggered+by+honey+bee+venom+phospholipase+A2+with+the+right+orientation+at+the+interface%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Chemistry+Chemical+Physics%22%5BJournal%5D)">Calcium-dependent hydrolysis of supported planar lipids was triggered by honey bee venom phospholipase A2 with the right orientation at the interface.</a> Physical Chemistry Chemical Physics. 20, 63-67 (2018).</li>
<li>Wang, J., Buck, S., Chen, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sum+Frequency+Generation+Vibrational+Spectroscopy+Studies+on+Protein+Adsorption%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Chemistry+B%22%5BJournal%5D)">Sum Frequency Generation Vibrational Spectroscopy Studies on Protein Adsorption.</a> Journal of Physical Chemistry B. 106, 11666-11672 (2002).</li>
<li>Wang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+Amide+I+Signals+of+Interfacial+Proteins+in+Situ+Using+SFG%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Detection of Amide I Signals of Interfacial Proteins in Situ Using SFG.</a> Journal of American Chemical Society. 125, 9914-9915 (2003).</li>
<li>Nguyen, K. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probing+the+Spontaneous+Membrane+Insertion+of+a+Tall-Anchored+Membrane+Protein+by+Sum+Frequency+Generation+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+American+Chemistry+Society%22%5BJournal%5D)">Probing the Spontaneous Membrane Insertion of a Tall-Anchored Membrane Protein by Sum Frequency Generation Spectroscopy.</a> Journal of American Chemistry Society. 132, 15112-15115 (2010).</li>
<li>Li, X., Ma, L., Lu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calcium+Ions+Affect+Water+Molecular+Structures+Surrounding+an+Oligonucleotide+Duplex+as+Revealed+by+Sum+Frequency+Generation+Vibrational+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Calcium Ions Affect Water Molecular Structures Surrounding an Oligonucleotide Duplex as Revealed by Sum Frequency Generation Vibrational Spectroscopy.</a> Langmuir. , (2018).</li>
<li>Sartenaer, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sum-frequency+generation+spectroscopy+of+DNA+monolayers%5BTitle%5D)+AND+%22Biosensors+%26+Bioelectronics%22%5BJournal%5D)">Sum-frequency generation spectroscopy of DNA monolayers.</a> Biosensors & Bioelectronics. 22, 2179-2183 (2007).</li>
<li>Asanuma, H., Noguchi, H., Uosaki, K., Yu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metal+Cation-induced+Deformation+of+DNA+Self-Assembled+Monolayers+on+Silicon%3A+Vibrational+Sum+Frequency+Generation+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+American+Chemistry+Society%22%5BJournal%5D)">Metal Cation-induced Deformation of DNA Self-Assembled Monolayers on Silicon: Vibrational Sum Frequency Generation Spectroscopy.</a> Journal of American Chemistry Society. 130, 8016-8022 (2008).</li>
<li>Howell, C., Schmidt, R., Kurz, V., Koelsch, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sum-frequency-generation+spectroscopy+of+DNA+films+in+air+and+aqueous+environments%5BTitle%5D)+AND+%22Biointerphases%22%5BJournal%5D)">Sum-frequency-generation spectroscopy of DNA films in air and aqueous environments.</a> Biointerphases. 3 (3), FC47(2008).</li>
<li>Walter, S. R., Geiger, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DNA+on+Stage%3A+Showcasing+Oligonucleotides+at+Surfaces+and+Interfaces+with+Second+Harmonic+and+Vibrational+Sum+Frequency+Generation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Chemistry+Letters%22%5BJournal%5D)">DNA on Stage: Showcasing Oligonucleotides at Surfaces and Interfaces with Second Harmonic and Vibrational Sum Frequency Generation.</a> Journal of Physical Chemistry Letters. 1, 9-15 (2010).</li>
<li>Li, Z., Weeraman, C., Azam, M. S., Osman, E., Gibbs-Davis, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+thermal+reorganization+of+DNA+immobilized+at+the+silica%2Fbuffer+interface%3A+a+vibrational+sum+frequency+generation+investigation%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Chemistry+Chemical+Physics%22%5BJournal%5D)">The thermal reorganization of DNA immobilized at the silica/buffer interface: a vibrational sum frequency generation investigation.</a> Physical Chemistry Chemical Physics. 17, 12452-12457 (2015).</li>
<li>Lambert, A. G., Neivandt, D. J., Briggs, A. M., Usadi, E. W., Davies, P. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interference+Effects+in+Sum+Frequency+Spectra+from+Monolayers+on+Composite+Dielectric%2FMetal+Substrates%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Chemistry+B%22%5BJournal%5D)">Interference Effects in Sum Frequency Spectra from Monolayers on Composite Dielectric/Metal Substrates.</a> Journal of Physical Chemistry B. 106, 5461-5469 (2002).</li>
<li>Tong, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interference+effects+in+the+sum+frequency+generation+spectra+of+thin+organic+films.+I.+Theoretical+modeling+and+simulation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Chemical+Physics%22%5BJournal%5D)">Interference effects in the sum frequency generation spectra of thin organic films. I. Theoretical modeling and simulation.</a> Journal of Chemical Physics. 133, 034704(2010).</li>
<li>McGall, S. J., Davies, P. B., Neivandt, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interference+Effects+in+Sum+Frequency+Vibrational+Spectra+of+Thin+Polymer+Films%3A+An+Experimental+and+Modeling+Investigation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Chemistry+B%22%5BJournal%5D)">Interference Effects in Sum Frequency Vibrational Spectra of Thin Polymer Films: An Experimental and Modeling Investigation.</a> Journal of Physical Chemistry B. 108, 16030-16039 (2004).</li>
<li>Li, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interfacial+Fresnel+Coefficients+and+Molecular+Structures+of+Model+Cell+Membranes%3A+From+a+Lipid+Monolayer+to+a+Lipid+Bilayer%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Chemistry+C%22%5BJournal%5D)">Interfacial Fresnel Coefficients and Molecular Structures of Model Cell Membranes: From a Lipid Monolayer to a Lipid Bilayer.</a> Journal of Physical Chemistry C. 118, 28631-28639 (2014).</li>
<li>Zhou, J., Anim-Danso, E., Zhang, Y., Zhou, Y., Dhinojwala, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interfacial+Water+at+Polyurethane-Sapphire+Interface%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Interfacial Water at Polyurethane-Sapphire Interface.</a> Langmuir. 31 (45), 12401-12407 (2015).</li>
<li>Gautam, K. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+Structure+of+Polystyrene+at+Air%2FPolymer+and+Solid%2FPolymer+Interfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+Letters%22%5BJournal%5D)">Molecular Structure of Polystyrene at Air/Polymer and Solid/Polymer Interfaces.</a> Physical Review Letters. 85 (18), 3854-3857 (2000).</li>
<li>Yan, E. Y., Fu, L., Wang, Z., Liu, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biological+Macromolecules+at+Interfaces+Probed+by+Chiral+Vibrational+Sum+Frequency+Generation+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">Biological Macromolecules at Interfaces Probed by Chiral Vibrational Sum Frequency Generation Spectroscopy.</a> Chemical Reviews. 114, 8471-8498 (2014).</li>
<li>Belkin, M. A., Kulakov, T. A., Ernst, K. H., Yan, L., Shen, Y. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sum-Frequency+Vibrational+Spectroscopy+on+Chiral+Liquids%3A+A+Novel+Technique+to+Probe+Molecular+Chirality%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+Letters%22%5BJournal%5D)">Sum-Frequency Vibrational Spectroscopy on Chiral Liquids: A Novel Technique to Probe Molecular Chirality.</a> Physical Review Letters. 85, 4474(2000).</li>
<li>Rockwood, D. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Materials+fabrication+from+Bombyx+mori+silk+fibroin%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">Materials fabrication from Bombyx mori silk fibroin.</a> Nature Protocols. 6, 1612-1631 (2011).</li>
</ol>

Açıklayacak bir şeyimiz yok.

Yapısal bilgileri moleküler düzeyden araştırmak için SFG'nin, katı/katı, katı/ katı gibi çeşitli arayüzleri incelemek için uygulanabilen doğal avantajları (yani, monolayer veya alt-monolayer duyarlılığı ve interfacial seçicilik) vardır. sıvı, katı/gaz, sıvı/gaz, sıvı/sıvı arayüzleri. Ekipman bakımı ve optik hizalama hala zaman alıcı olmasına rağmen, ödeme yüzeylerde ve arayüzlerde ayrıntılı moleküler düzeyde bilgi elde edilebilir önemli.
Probing Poly(2-hidroksietil metakrilat) Çözeltide Yü...

Toplam frekans üretimi gelişimi (SFG) titreşimsi spektroskopisi Shen ve ark. otuz yıl önce1,2tarafından yapılan işe geri tarihli olabilir . Interfasiyal seçicilik ve alt-monolayer duyarlılık teklik SFG titreşimsi spektroskopi fizik, kimya, biyoloji ve malzeme bilimi, vb 3 alanlarında araştırmacıların çok sayıda tarafından takdir yapar,4 ,5. Şu anda, yüzeyler ve arayüzler ile ilgili bilimsel konular geniş bir yelpazede, özellikle polimerler ve biyomakromoleküller ile ilgili karmaşık arayüzler için, zincir yapıları ve yapısal gevşeme gibi SFG kullanılarak araştırılmaktadır gömülü polimer arayüzleri, protein ikincil yapıları ve interfacial su yapıları9,10,11,12,13,14, 15,16,17,18,19,20,21,22,23, 24,25,26.
Polimer yüzeyler ve arayüzler için, ince film örnekleri genellikle istenilen yüzeyleri veya arayüzleri elde etmek için spin-kaplama ile hazırlanır. Sorun, hazırlanan filmlerin iki arabiriminden gelen sinyal paraziti nedeniyle ortaya çıkar, bu da toplanan SFG spektrum27,28,29'unanalizinde rahatsızlık sağlar. Çoğu durumda, sadece tek bir arabirimden gelen titreşim sinyali, film/substrat veya film/diğer ortam, arzu edilir. Aslında, bu sorunun çözümü oldukça kolaydır, yani, deneysel arzu arayüzü ışık alanları maksimize etmek ve diğer arayüz ışık alanları en aza indirmek. Bu nedenle, Fresnel katsayıları veya yerel alan katsayıları ince film modeli ile hesaplanması ve deneysel sonuçlara göre doğrulanması gerekir3,9,10,11, 12,13,14,15,30.
Yukarıdaki arka plan göz önünde bulundurularak, temel bilimi moleküler düzeyden anlamak için bazı polimer ve biyolojik arayüzler araştırılabilir. Aşağıda, örnek olarak üç interfasiyal konu ele: probing poli (2-hidroksietil metakrilat) (PHEMA) yüzey ve substrat 9 ile gömülü arayüz,polistiren (PS) yüzeyinde ipek fibroin (SF) ikincil yapıların oluşumu ve model kısa zincirli oligonükleotid dubleks çevreleyen su yapıları16,21, Biz Nasıl SFG titreşimsi spektroskopi altta yatan bilim ile bağlantılı olarak interfacial moleküler düzeyde yapıları ortaya çıkarmak için yardımcı olacağını gösterecektir.

<table><tbody><tr><td>1,2-dipalmitoil-sn-glisero-3-fosfokolin (DPPC)&nbsp;</td><td>Avanti Polar Lipidler, Inc.</td><td>850355P-1g</td><td></td></tr><tr><td>Susuz etanol</td><td>Sinopharm Kimyasal Reaktif Co, Ltd</td><td>100092680</td><td>&ge; % 99,7</td></tr> <tr><td>CaF2 prizma</td><td>Chengdu YaSi Optoelektronik Co., Ltd.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kalsiyum klorür susuz</td><td>Sinopharm Kimyasal Reaktif Co, Ltd</td><td>10005817</td><td>&ge; % 96.0</td></tr> <tr><td>döteryumlu DPPC (d-DPPC)</td><td>Avanti Polar Lipids, Inc.</td><td>860345P-100mg</td><td></td></tr><tr><td>Elektromanyetik fırın</td><td>Zhejiang Supor Co., Ltd</td><td>C21-SDHCB37</td><td></td></tr><tr><td>Langmuir-Blodgett (LB) teknesi</td><td>KSV NIMA Co., Ltd.</td><td>KN 2003</td><td></td></tr><tr><td>Lityum bromür susuz</td><td>Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd</td><td>20056926</td><td></td></tr><tr><td>Milli-Q sentez sistemi</td><td>Millipore</td><td></td><td>Ultrasaf su</td></tr><tr><td>Plazma temizleyici</td><td>Chengdu Mingheng Bilim ve Technology Co., Ltd</td><td>PDC-MG</td><td>Oksijen plazma temizleme</td></tr><tr><td>Poli (2-hidroksietil metakrilat) (PHEMA)</td> <td>Sigma-Aldrich Co., LLC.</td><td>192066 MSDS</td><td>Mw = 300 000</td></tr><tr><td>Polistiren</td><td>Sigma-Aldrich Co., LLC.</td><td>330345 MSDS</td><td>Mw = 48 kDa ve Mn = 47 kDa</td></tr><tr><td>Bombyx mori'den</td><td>ipek kozaları</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Oligonükleotidin tek tamamlayıcı ipliği</td><td>Nanjing Genscript Biotechnology Co., Ltd.</td><td>H03596</td><td>5'-CGAAGGCTTCCAGCT-3'Tek</td></tr> <tr><td>iplikli oligonükleotid</td><td>Nanjing Genscript Biotechnology Co., Ltd.</td><td>H04936</td><td>&nbsp; Kolesterol-trietilen glikol (Chol-TEG) ile modifiye edilmiş 3 cent (5 cent; -GCTTCCGAAGGTCGA-3 & cent;)</td></tr><tr><td>Sodyum karbonat susuz</td><td>Sinopharm Kimyasal Reaktif Co, Ltd</td><td>10019260</td><td>&ge; % 99,8</td></tr> <tr><td>Çin Bilimler Akademisi Mikroelektronik Enstitüsü</td><td>KW-4A</td><td>Ploymer filmlerinin hazırlanması için&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Basamak profilleyici</td><td>Veeco</td><td>DEKTAK 150</td><td>Film kalınlığının ölçümü için</td></tr><tr><td>Toplam frekans üretimi (SFG) titreşimli spektroskopi sistemi</td><td>EKSPLA</td><td></td><td>Ticari bir pikosaniye SFG sistemi</td></tr></tbody></table>

toplam frekans Üretimi titreşimspektroskopisi ile ortaya Çıkan polimerlerin ve biyomakromoleküllerin İnterasfer moleküler düzey yapıları

Interfacial Molecular-level Structures of Polymers and Biomacromolecules Revealed via Sum Frequency Generation Vibrational Spectroscopy

İkinci dereceden doğrusal olmayan optik spektroskopi olarak, sum frekans üretimi (SFG) titreşimsel spektroskopi çeşitli yüzeylerin ve arayüzlerin araştırılmasında yaygın olarak kullanılmıştır. Bu non-invaziv optik teknik monolayer veya submonolayer duyarlılık ile yerel moleküler düzeyde bilgi sağlayabilir. Burada hem makromoleküller hem de biyomakromoleküller için gömülü arayüzü seçici olarak nasıl tespit edebileceğimize ilişkin deneysel metodoloji salıyoruz. Bu göz önünde bulundurularak, model kısa zincirli oligonükleotid dubleks etrafındaki ipek fibroinin in interfasiyal sekonder yapıları ve su yapıları tartışılmıştır. Eski bir zincir-zincir örtüşme veya mekansal hapsi etkisi gösterir ve ikinci su chiral omurga üstyapısı ndan kaynaklanan Ca2 + iyonları karşı bir koruma fonksiyonu gösterir.

Protokol Bölümü Fresnel katsayısı bölümünde, teorik olarak, tek bir arabirimi aynı anda seçici olarak algılamanın mümkün olduğunu gösterdik. Burada, deneysel olarak, şekil 5 ve Şekil6'da gösterildiği gibi, bu metodolojinin temelde doğru olduğunu doğruladık.
Şekil 5 ~ 150 nm PHEMA hidrojel film ile su intrusion sonra gömülü interfacial PHEMA yapısını gösterir ve Şekil 6 ~ 430 ...

Kapsamlı olarak kullanılan, toplam frekans üretimi (SFG) titreşimsi polimer ve biyomakromolekül arayüzlerinde meydana gelen zincir konformasyonel düzen ve ikincil yapısal değişim ortaya çıkarmak için yardımcı olabilir.

Toplam Frekans Üretimi TitreşimSpektroskopisi Ile Ortaya Çıkan Polimerlerin ve Biyomakromoleküllerin İnterasfer Moleküler Düzey Yapıları

As a second-order nonlinear optical spectroscopy, sum frequency generation (SFG) vibrational spectroscopy has widely been used in investigating various ...

Toplam frekans üretimi titreşim spektrumları interfacial seçicilik ile arayüzleri araştırmak için donatılmıştır. Ancak Fresnel katsayısı yöntemi, başka bir arabirim olduğunda girişim efektinin giderilmesine yardımcı olabilir. SFG'nin en büyük avantajı interfasiyal seçicilik ve alt monolayer duyarlılığıdır.Bu noninvaziv optik teknik katı-sıvı, katı-katı, sıvı-sıvı, katı gaz ve sıvı-gaz arayüzleri gibi çeşitli arayüzler yatırım için uygundur. Yeni başlayanların optik ve SFG uzmanlarının yardımıyla SFG sistemini çalıştıran bir çok pratik elde etmelerini öneriyoruz. Kısayollar yok.SFG genellikle güçlü bir teknik olarak kabul edilmemiştir, bu yüzden daha fazla izleyici ilgi çekmek ve bu tekniği uygulamak için daha fazla araştırmacı teşvik etmek istiyorum. Başlamak için, hidrosusuz etanol poli-2-hidroksietil metakrilat veya PHEMA ağırlık çözeltisi ile iki veya% 4 ya yaklaşık beş mililters hazırlamak. Çözeltiyi kullanmadan üç gün önce laboratuarda saklayın.Daha sonra, en az 12 saat boyunca analitik sınıf susuz toluen dört IR dereceli kalsiyum florür sağ açılı prizma ıslatın. Daha sonra prizmaları 30 mililters etanol etanol batırın ve yaklaşık 10 dakika boyunca degreasing pamuk ile yüzeyleri silin. Prizmayı ultra saf suyla iki dakika durulayın ve azot gazıyla kurulayın.Sonra, prizmaları oksijen plazma temizleyicisi yerleştirin ve odayı boşaltın. Prizmaları oksijen plazması ile dört dakika tedavi edin ve kullanılana kadar odada tutun. Film hazırlığı plazma tedavisinden sonraki bir saat içinde yapılmalıdır.Bu çalışmada bariyer arayüzünü seçici olarak saptamak için Fresnal katsayı modelinin hesaplanan sonucuna göre uygun film kalınlığının seçimi büyük önem taşımaktadır. PHEMA filmlerini hazırlamaya hazır olduğunuzda, bir spin kaplama üzerinde bir prizma tutucutemiz bir prizma düzeltmek ve prizma etanol PHEMA çözeltisinin bir damla uygulayın. Spin coater'ı PHEMA filmini hazırlamak için bir dakika lığına 1, 500 RPM'de çalıştırın.Coat ek plazma aynı şekilde PHEMA ile prizmalar tedavi. Anneal bir vakum fırında filmler en az 10 saat boyunca 80 santigrat derece ayarlayın. Deney icra etmek için deiyonize su prizma PHEMA kaplı yüz yerleştirin.10 ila 20 dakika bekleyin ve daha sonra bazı frekans üretimi spektroskopi ile su ve prizma arayüzleri interfacial PHEMA yapısını değerlendirmek. FGS sistemi çalışırken ışık ışınının doğrudan gözlerinize girmesine izin vermeyin. İpek fibroin çözeltisi hazırlamaya başlamak için kaynamaya 0.02 molar sulu sodyum karbonat üç litre ısı.30 dakika karıştırarak bu çözeltide 7,5 gram Bombyx mori ipek kozakaynatın. Lifli maddeyi temiz bir kap ta aktarın ve istenmeyen sericin moleküllerini yıkamak için sekiz ila 10 dakika boyunca 2-3 litre deiyonize su karıştırın. Lifli maddeyi 60 derecede bir vakum fırınında en az 15 saat kurulayın.Daha sonra, kuru bir gram çözün, 9.3 molar sulu lityum bromür dört mililters ipek fibroin degummed. Çözeltiyi 60 derecede iki saat karıştırın. Sonra 3, 500 Dalton diyaliz torbasına ipek fibroin çözeltisi yerleştirin.Üç gün boyunca bir litre deiyonize suya karşı çözeltiyi diyalize, suyu günde üç kez değiştirin. Diyaliz tamamlandıktan sonra, dört santigrat derece ipek fibroin çözeltisi saklayın. Daha sonra, kalsiyum florür prizmasını temizlemek ve ağırlık polistiren çözeltisi ile %3,5'lik ince bir polistiren filmle kaplamak için daha önce açıklanan yöntemleri kullanın.Polistiren kaplı prizmayı ipek fibroin çözeltisi ile temas halinde yerleştirin ve SFG spektroskopisi ile polistiren ipek fibroin arabirimini inceleyin. Oligonükleotid dupleks hazırlamaya başlamak için, uygun tek iplikçikli oligonükleotitin 10 nanomol'unu 0,5 mililters ultrasaf suda çözün. Ücretsiz oligonükleotid için aynı şeyi yapın.Mililitre dupleks oligonükleotid çözeltisi başına 10 nanomoles elde etmek için çözümleri birleştirin. Sonra dppc iki miligram birleştirmek, deuterated DPPC iki miligram, ve kloroform bir mililitre lipid çözeltisi elde etmek için. Daha sonra, temiz ve plazma daha önce açıklandığı gibi bir kalsiyum florür prizma tedavi.Bu prizmayı Langmuir-Blodgett çukurunun örnek tutununa bağla. Çukuru deiyonize suyla doldurun ve prizmanın bir yüzünü dakikada bir milimetrelik çukura indirin. Su yüzeyine lipid çözeltisinin birkaç mikrolitre enjekte edin ve yüzey basıncının metre başına yaklaşık 12 milinewton seviyesinde sabitlemesini bekleyin.Sonra dakikada beş milimetre lipid monolayer sıkıştırma başlar. Yüzey basıncı metre başına 34 milinewton ulaştığında dakikada bir milimetre de oluk prizma kaldırın. Sonraki bir ila 100 molar oranı dubleks oligonükleotid çözeltisi ve lipid çözeltisi karışımı 500 mikrolitre hazırlamak.Daha sonra Langmuir-Blodgett yalak bir silindirik politetrafloretilen konteyner deiyonize su ile dolu değiştirin. Yüzey basıncı metre başına 34 milinewtonulaşana kadar su üzerine oligonükleotid lipid karışımı enjekte. Son örneği oluşturmak için lipid oligonükleotid karışımı ile temas prizma lipid monokatmanlı kaplı yüz koyun.FSG spektroskopisi ile chiral ve achiral su titreşim sinyallerini değerlendirin. Bu ilk örnekte, PHEMA hidrojelleri ve kalsiyum florür prizma arasındaki arayüz SFG spektrumunda net keskin zirveler gösterdi. Bu kalsiyum florür ve hidrojel arasındaki pürüzsüz arayüzü atfedilen oldu.Su molekülleri hidrojel in toplu içine yayılabilir, çünkü hidrojel ve çevreleyen su arasındaki arayüz daha geniş, daha az yoğun özelliklere sahipti. Burada ipek fibroin konsantrasyonu kritik çakışan konsantrasyonun üzerinde yken, metanol indükleyen bir ajan olarak eklenmedikçe çözelti polistiren arabiriminde chiral sekonder yapılar tespit edildi. Kritik çakışan konsantrasyonun altında, çözelti polistiren arabiriminde desteksiz oluşan ikincil yapıların olduğunu belirten metanol eklenmeden bile chiral SFG sinyalleri tespit edildi.Dupleks oligonükleotid demirli lipid çift katmanlı örnek kalsiyum iyon konsantrasyonu değişen öncelikle minör oluk chiral omurga daha sonra hidrasyon karşılık chiral su sinyali üzerinde önemli bir etkisi yoktu. Buna karşılık, kalsiyum konsantrasyonu güçlü öncelikle dupleks zinciri ve çift katmanlı çevreleyen su tabakası karşılık achiral su sinyalleri etkiledi. Tüm bunlar üzerinde su tabakasının chiral omurga kalsiyum iyonları oligonükleotid koruyabilir önerdi.Fresnel katsayısının hesaplanması ve uygun bir film kalınlığının seçilmesi girişim sorunlarını çözebilir. Çoklu yansıma ve kırılma olarak kabul edilirse, arayüzlerde doğru elektrik alan dağılımı ayarlanabilir. Adım kaplama ve kimyasal buhar birikimi gibi istenilen kalınlıkta ince filmler hazırlamak için kullanılabilecek alternatif yöntemler vardır.Yapışma, mezgit, sürtünme ve diğer özelliklerle ilgili yüzey ve yüzlerarası yapıların saptanması, araştırmacıların altta yatan mekanizmaları anlamalarına ve yeni fonksiyonel malzemeler geliştirmelerine yardımcı olabilir. Bu yöntem, çeşitli arabirimlerin araştırılması gereken diğer sistemlere de uygulanabilir. Ancak, ışık demetleri yaymak istediğiniz orta şeffaf olmalıdır.

interfacial-molecular-level-structures-polymers-biomacromolecules

Research

JoVE Journal

Biochemistry

Biyokimya

Selülozomlar, selülozu sindirmek için tasarlanmış multienzim kompleksleridir. AFM tabanlı SMFS, selülozomla ilişkili protein düzeneklerinin mekanik özelliklerini ve katlanma konfigürasyonunu incelemek için kullanıldı. Selülozom montajında yer alan bireysel reseptör-ligand komplekslerinin etkileşimlerini incelemek için protein immobilizasyonu, veri toplama ve veri analizi için eksiksiz bir iş akışı sunuyoruz.

AFM-tabanlı Tek-molekül Kuvvetleri Spektroskopisi ile cellulosome Reseptör-ligand Sistemleri Araştırılması

Burada bir atomik kuvvet mikroskopu (AFM) ile tek bir molekül kuvveti spektroskopi ölçümleri ile iyi tanımlanmış bir inorganik yüzey ve ya peptitler veya amino asitler arasındaki etkileşimlerin kuvvetini ölçmek için bir protokol mevcut. ölçümü ile elde edilen bilgiler, daha peptid inorganik madde interfazda anlamak önemlidir.

Tek Molekül Kuvvetleri Spektroskopisi kullanarak İnorganik Malzemelerle Amino Asitler ve Peptitler Etkileşimi içine Trendleri

Biz ayrıntılı yordamlar ve mekanik özellikleri ve mekanik unfolding yollar tek protein moleküllerinin bir Atomik kuvvet mikroskobu kullanarak ölçmek için stratejileri açıklar. Ayrıca seçim ve bloklama iyi tek protein molekülü kayıtları için bir başvuru olarak temsilcisi sonuçları göster.

Kuvvet spektroskopisi bir Atomik kuvvet mikroskobu kullanılarak tek Protein moleküllerinin

Burada, interfacial su SINE kararlılık düşsel, moleküler manipülasyon ve tek-bond titreşim spektroskopisinin açısından atomik ölçekte dinamikleri ve yapısını araştırmak için bir protokol mevcut.

Tarama tünelleme mikroskobu ve spektroskopi ile Interfacial su dinamiği ve yapısını sondalama

Bu iletişim kuralı ile örneklenir bir heterobifunctional silane Bağlantı Aracısı atomik kuvvet mikroskobu dayalı tek molekül kuvvet spektroskopisi için tasarlanmış silikon-oksit yüzeyler için proteinlerin immobilizasyon kovalent açıklar RrgA etkileşim (pilus-1 İpucu adhesin, S. pneumoniae) fibronektin ile.

Proteinler kovalent immobilizasyon için tek molekül kuvvet spektroskopisi

Prob moleküllerinin atomik kuvvet mikroskobuna kovalent bağlanması (AFM) kantilever uçları fiziksel özelliklerinin araştırılması için gerekli bir tekniktir. Bu bize yüksek tekrarlanabilirlik ile AFM tabanlı tek molekül kuvvet spektroskopisi ile polimerlerin germe kuvveti, desorpsiyon kuvveti ve uzunluğu belirlemenize olanak sağlar.

AFM tabanlı Kuvvet Spektroskopisi için Tek Moleküllerin Kovalent Eki

Bu protokol, üç boyutlu çok polimerik numunelerin karakterizasyonunda fototermal nano ölçekli kızılötesi spektroskopinin performansını değerlendirmek için atomik kuvvet mikroskobu ve nano ölçekli kızılötesi spektroskopinin uygulanmasını açıklar.

Çok Fazlı Polimerik Sistemleri Keşfetmek için Nano Ölçekli Kızılötesi Spektroskopideki Gelişmeler

Geniş bantlı titreşimsel toplam frekans üretimi (VSFG) görüntülerinin yanı sıra parlak alan, ikinci harmonik üretim (SHG) görüntüleme modaliteleri elde etmek için çok modlu, hızlı bir hiperspektral görüntüleme çerçevesi geliştirilmiştir. Kızılötesi frekansın moleküler titreşimlerle rezonans olması nedeniyle, simetriye izin verilen numunelerin mikroskobik yapısal ve mezoskopik morfoloji bilgisi ortaya çıkar.

Çizgi Taramalı Titreşimli Toplam Frekans Oluşturma Mikroskobu Kullanılarak Multimodal Doğrusal Olmayan Hiperspektral Kimyasal Görüntüleme

Burada, konfokal mikroskopi modunda tek molekül seviyesinde zamanla çözülen floresan anizotropi kullanarak biyomoleküllerin yerel esnekliğini ve dinamiklerini incelemek için protokolü sunuyoruz.

Biyomoleküllerde Yerel Esnekliği Karakterize Etmek için Tek Moleküllerden Zamanla Çözülen Floresan Anizotropisi

Bu protokol, matris destekli lazer desorpsiyon/iyonizasyon uçuş süresi kütle spektrometrisi kullanarak değişen dağılım ve uç gruplara sahip sentetik polimerleri karakterize etmek için numune hazırlama, veri toplama ve veri analizi için ayrıntılı talimatlar ve örnekler sağlar.

Değişen Dispersite ve Uç Gruplara Sahip Sentetik Polimerlerin Karakterizasyonu için MALDI-ToF MS Yöntemi

Keşfedin toplam frekans üretimi titreşim spektroskopisi ile polimer ve biyomakromoleküllerin ara yüzey moleküler yapılarını. Bu yöntem araştırmacılara ara yüzey seçiciliği ve alt-monokatman hassasiyeti sağlar.

Toplam Frekans Üretimi TitreşimSpektroskopisi Ile Ortaya Çıkan Polimerlerin ve Biyomakromoleküllerin İnterasfer Moleküler Düzey Yapıları (Video) | JoVE Journal

Toplam Frekans Üretimi TitreşimSpektroskopisi Ile Ortaya Çıkan Polimerlerin ve Biyomakromoleküllerin İnterasfer Moleküler Düzey Yapıları

Daha fazla video keşfet