Name: Dinamik Işık Saçılma Parçacık Boyut Analizinde Gerilim Uygulaması (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-01-24T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 51 s
Description: Öğrenin, uygulanan gerilim altında poly-NIPAM polimerlerinin dinamik davranışlarını dinamik ışık saçılması ile nasıl analiz edeceğinizi. Bu yöntem, elektrokimyasal sensörler ve yumuşak robotik uygulamaları için kritik bilgiler 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

Yazarlar NSF (CBET 1638893), (CBET 1638896), NIH (P20 GM1113131) ve UNH'daki Hamel Lisans Araştırma Merkezi'nden gelen mali desteği kabul etmek isterler. Ayrıca, yazarlar DLS erişim için kablolama ve Scott Greenwood yardım için Darcy Fournier yardım tanımak istiyorum.

1. Örnek polimer preparatları
<ol><li>pNIPAM polimer sentezi NOT: Bu preparat 10 mL 1 g/L çözeltisi üretir ve bu da 3-4 deney için yeterlidir.<ol>
<li>Schlenk hat aparatını hazırlayın. Soğuk kapan Dewar şişesi kuru buz ve aseton bir bulamaç ile dolu olduğundan emin olun, ya da mekanik bir soğutma tuzağı kullanılırsa, tuzak uygun bir sıcaklığa ulaşmış olduğundan emin olun.</li>
		<li>50 mL yuvarlak alt şişede, 0.566 g N-izopropilarilamid (NIPAM) monomer, 0.016 g geri dönüşümlü ek parçalanma zinciri transfer polimerizasyonu (RAFT) maddesi (phthalimidomethyl butil trithiokarbonat), 0.0008 g 2,2-azobis(2-methylpropionitril) (AIBN) ve 10 mL 1,4-dineoxa ekleyin. Şişenin içine bir karıştırma çubuğu koy. Bir kauçuk septum ile şişe mühür, vinil bant ile sarın ve 1,4-dioksan monomerler eritin.</li>
		<li>Aşağıdaki gibi donma-pompa-çözülme degassing gerçekleştirin: Kuru buz ve metanol bir bulamaç içeren bir Dewar şişesi yuvarlak alt şişe batırarak çözelti dondurun. Tüm malzemeler dondurulduktan sonra, şişeyi 100 kPa'nın altındaki bir iç basınca boşaltmak için Schlenk hattının vakum manifoldunu kullanın. Şişeyi izole edin ve sıcak su kullanarak statik vakum altında çözülün. Schlenk hattının azot manifoldunu kullanarak şişeyi atmosfer basıncına geri döndürün.</li>
		<li>İç oksijen konsantrasyonu en aza indirmek için adım 1.1.3 üç kez tekrarlayın.</li>
		<li>Atmosfere basıncı dengelemek için çözeltiyi azotla dengeleyin. Karışımı bir yağ banyosu kullanarak 85 °C'ye ısıtın ve 200 rpm'de 36 saat karıştırın.</li>
		<li>50 mL'lik bir kabın 40 mL'lik heksane ekleyin. Sonra heksane damlacık polimer karışımı ekleyin. PNIPAM beyaz flokkül olarak çökelti gerekir. NOT: NIPAM monomer heksane çözünür, ancak pNIPAM heksane zayıf çözünürlüğe sahiptir.</li>
		<li>Beyaz pNIPAM tozu toplamak için bir Büchner huni içine bulutlu karışımı dökün. 20 mL şişe için toz aktarın ve kalan çözücü kaldırmak için bir gecede bir vakum fırına koyun. İhtiyaç duyulana kadar oda sıcaklığında kapalı bir kapta saklayın.</li>
	</ol></li>
	<li>pNIPAM-blok-poli(ferrocenylmethyl metakrilat) blok-kopolimer (p(NIPAM-b-FMMA)) sentezi NOT: Bu preparat 10 mL 1 g/L çözeltisi üretir ve bu da 3-4 deney için yeterlidir.<ol>
<li>Schlenk hat aparatını hazırlayın. Soğuk kapan Dewar şişesi kuru buz ve aseton bir bulamaç ile dolu olduğundan emin olun, ya da mekanik bir soğutma tuzağı kullanılırsa, tuzak uygun bir sıcaklığa ulaşmış olduğundan emin olun.</li>
		<li>50 mL yuvarlak alt şişede, 0.057g ferrocenylmethyl metakrilat (FMMA) monomer, 0.016 g RAFT ajanı, 0.0008 g AIBN ve 1,4-dioksan 10 mL ekleyin. Şişenin içine bir karıştırma çubuğu koy. Bir kauçuk septum ile şişe mühür, vinil bant ile sarın ve 1,4-dioksan monomerler eritin.</li>
		<li>Aşağıdaki gibi donma-pompa-çözülme degassing gerçekleştirin: Kuru buz ve metanol bir bulamaç içeren bir Dewar şişesi yuvarlak alt şişe batırarak çözelti dondurun. Tüm malzemeler dondurulduktan sonra, şişeyi 100 kPa'nın altındaki bir iç basınca boşaltmak için Schlenk hattının vakum manifoldunu kullanın. Şişeyi izole edin ve sıcak su kullanarak statik vakum altında çözülün. Schlenk hattının azot manifoldunu kullanarak şişeyi atmosfer basıncına geri döndürün.</li>
		<li>İç oksijen konsantrasyonu en aza indirmek için adım 1.2.3 üç kez tekrarlayın.</li>
		<li>Atmosfere basıncı dengelemek için çözeltiyi azotla dengeleyin. Karışımı bir yağ banyosu kullanarak 85 °C'ye ısıtın ve 10 saat karıştırın.</li>
		<li>0,543 g NIPAM ve 0,0002 g AIBN'i 1,4-dioksan 3 mL'ye çözün. Azot altında şişeiçine çözelti ekleyin ve 30 dk. Bir yağ banyosu kullanarak 85 °C karışımı ısıtın ve başka bir 36 saat için 200 rpm karıştırın.</li>
		<li>50 mL'lik bir kabına 40 mL heksane ekleyin. Sonra heksane damlacık polimer karışımı ekleyin. FMMA monomer koyu sarı renk te olduğu için p(NIPAM-b-FMMA) kahverengi toz olarak çökelmelidir. NOT: NIPAM ve FMMA monomerleri heksandende çözünür, ancak p(NIPAM-b-FMMA) heksandende zayıf çözünürlüğe sahiptir.</li>
		<li>Kahverengi p(NIPAM-b-FMMA) tozunu toplamak için sarı bulutlu karışımı bir Büchner hunisine dökün. 20 mL'lik bir şişeye tozu aktarın ve kalan çözücüleri çıkarmak için bir gecede vakum lu fırına koyun. İhtiyaç duyulana kadar oda sıcaklığında kapalı bir kapta saklayın.</li>
	</ol></li>
</ol>2. DLS numune ve cuvette hazırlama
NOT: Bu bölümde uygulamalı gerilim için cuvette ve DLS ölçümleri için örnek hazırlanır.
<ol><li>Ölçü 10 polimer tozu mg ve filtrelenmiş deiyonize (DI) su 10 mL içinde çözünür. Karışımı bir gecede buzdolabına koyun. Deneye başlamaya hazır olduğunuzda, örneği buzda tutun. NOT: Bu deneylerde kullanılan polimer konsantrasyonu 1 g/L idi, ancak her numune için en uygun konsantrasyon aralığı benzersiz olacaktır. Ayrıca, en iyi uygulama test için hazır olana kadar LCST altında polimer tutmaktır.</li>
	<li>6,3 mm x 7 cm tek taraflı bakır banttan iki parça kesin(Şekil 1). Her parçayı DLS örnek cuvette'nin iç tarafının zıt taraflarına yapıştırmak için cımbız kullanın. Bandın alt kısmı cuvette'nin altına yaklaşmalıdır. Bakır bantın kenarlarını cuvette'nin üst kısmında katlayın. İyi bir elektrik teması sağlamak için bakır bandın numune nin üstüne yakın olduğundan/sarılmış olduğundan emin olun. Ayrıca bakır bandın Zeta potansiyel ölçümleri için kullanılan DLS ekipmanı ile ilişkili metal kontaklara bağlanmadığından emin olun.</li>
	<li>Cuvette'yi di suyuyla üç kez yıkayın, sonra fazla suyu Kimwipe ile azmlayın.</li>
</ol>3. DLS alet kontrolleri ve kurulumu
NOT: Her DLS denemesini çalıştırmadan önce tamamlanması için üç denetim önerilir: (1) boş su çözeltisi; (2) bir boyut standardı; (3) bir sıcaklık rampası veya uygulanan gerilim başlamadan önce polimer ölçümü. Numune hazırlama, ayarları seçme ve örnek ve veri kalitesini niçin değerlendirme konusunda rehberlik için çalışmadan önce lütfen araç kılavuzuna başvurun.
<ol><li>1,5 mL filtrelenmiş çözücünün cuvette aktarılması. DI suyu kullanın.</li>
	<li>Cuvette'yi cuvette tutucuya yerleştirin, cuvette'nin üstündeki küçük okun cuvette tutucuyla hizalanmasını sağlar. Kapağı kapat.</li>
	<li>Zetasizer yazılımı içinde araç çubuğunda Ölçü'yi seçin. Kontroller için manuel ölçümler ayarlandı. Sıcaklığı deneysel başlangıç noktasına ayarlayın. Bu deney için 20 °C'yi seçin.</li>
	<li>Pencerenin altındaki metin diyor, Ekle hücresi ve hazır olduğunda başlat tuşuna basın,ekranın üst kısmındayeşil üçgen başlat düğmesine basın diyor. Bu deney başlar ve cuvette tutucu bundan sonra açılmamalıdır.</li>
	<li>Gerçek zamanlı sonuçları gözlemlemek için Çoklu görünüm sekmesine tıklayın. Sayım oranını ve korelasyon fonksiyonunu gözlemleyerek numune ve veri kalitesini sürekli olarak izleyin. Bu örnek sadece çözücü olduğundan, parçacıkların varlığına karşılık gelen net bir sinyal gözlenmemelidir.</li>
	<li>Cuvette standart bir çözüm iki damla ekleyin veya sadece su kontrolü kullanın ve adımları 3.2-3.6 tekrarlayın. Bu deney için 20 nm NIST izlenebilir polistiren boyut standardı kullanın. NOT: Su veya standart çözüm denetimi çalışırsa, beklenen sonuçlarla tutarsız veriler gösterin, hatayı giderin ve denetimler beklendiği gibi okunana kadar yineleyin.</li>
	<li>Cuvette durulayın ve filtrelenmiş polimer / test çözeltisi ekleyin. Adımları 3.2-3.5'i tekrarlayın. İlk test çözeltisinin net bir ölçümü gözlenmelidir. Bir taban çizgisi ölçümü için herhangi bir sıcaklık rampası veya uygulanan gerilimden önce bunu yapmanız önerilir.</li>
</ol>4. DLS SOP kurulumu
NOT: Bu bölüm özellikle bir Malvern Zetasizer NanoZS DLS cihazının sıcaklık rampası işlemini ifade eder. Deneylere başlamadan önce, hücre seçimi, numune hazırlama, ölçüm ayarlarını seçme ve örnek ve veri kalitesini niçin değerlendirme konusunda rehberlik için kapsamlı olarak araç kılavuzuna başvurmanız önemle tavsiye edilir.
<ol><li>Zetasizer yazılımı (sürüm 7.11) içinde, Dosya'yıseçin, ardından yeni bir SOP kurmak için Yeni'yi tıklatın (Şekil 2).</li>
	<li>Eğilim > Sıcaklık > Boyut 'useçmek için Ölçüm türünü tıklatın.</li>
	<li>Malzeme'de,uygun malzeme yi ve kırılma indeksini seçin. Bu deney için Protein'i ve 1,450'lik kırılma indisi(RI)'yi seçin. Hacim dağılımının daha doğru hesaplanması için kırılma indisi için kesin değerler isteniyorsa, deneyci numunelerinin kırılma indeksini deneysel olarak belirlemelidir.</li>
	<li>Dispersant,uygun çözücü seçin. Bu deneyde çözücü olarak Su'yı seçin.</li>
	<li>Hücre'dekullanılan cuvette'yi seçin. Bu deney için Tek Kullanımlık cuvettes (DTS0012) kullanın.</li>
	<li>Sırayla, Başlangıç sıcaklığı nı ve Bitiş sıcaklığınıayarlayın. Isıtma deneyleri için Başlangıç sıcaklığını 20 °C olarak ayarlayın ve Bitiş sıcaklığını 40 °C olarak ayarlayın. Soğutma deneyleri için tam tersini seçin. Başlangıç sıcaklığı kutusuna Dönüş kutusunun işaretlerini kaldırın.</li>
	<li>Her sıcaklık adımı değişikliği için bir aralık seçin. Bu deneyler için 1,5 °C'yi seçin.</li>
	<li>Boyut ölçümünde, Denge süresiniayarlayın. Bu denemeler için süreyi 120 s. Ölçüm sayısını seçin. Ölçüm süresi için 3 ölçüm ve Otomatik seçin.</li>
	<li>SOP'u kaydedin ve dosyayı kapatın.</li>
	<li>Uygulanan gerilim kullanılacaksa, devam etmeden önce potansiyostat(Bölüm 5)ayarlayın.</li>
	<li>Potansiyostat kurulduktan veya uygulanan voltaj kullanılmazsa, Zetasizer yazılımına dönün ve araç çubuğunda Ölçü'ye tıklayın ve Ardından SOP'u Başlat'ıtıklatın.</li>
	<li>SOP penceresinin altındaki metin der ki, Hücre Ekle ve hazır olduğunda başlat düğmesine basın,ekranın üst kısmındaki yeşil üçgen başlat düğmesine basın. Bu deney başlar ve cuvette tutucu bundan sonra açılmamalıdır.</li>
	<li>Gerçek zamanlı sonuçları gözlemlemek için Çoklu görünüm sekmesine tıklayın. Sayım oranını ve korelasyon fonksiyonunu gözlemleyerek numune ve veri kalitesini sürekli olarak izleyin. Temsili deneysel sonuçlar için Şekil 3-5'e bakınız.</li>
</ol>5. Potentiostat Kurulumu
NOT: Verileri zaman senkronize etmek ve daha sonra değerlendirmeyi kolaylaştırmak için parçacık boyutu ve uygulanan voltaj işlemleri için aynı bilgisayarın kullanılması önerilir. Kablolama kurulumu, yazılım danışmanlığı ve uygun parametrelerin seçilmesi konusunda rehberlik için lütfen uygulanan gerilim aleti kılavuzlarına başvurun. Bu deneylerde bir Gamry potentiostat kullanılmıştır.
<ol><li>DLS cuvette tutucu alanının sağ üst kenarındaki küçük yarıktan sığacak kadar ince iki kablo hazırlayın(Şekil 6). Hazırlanan telin bir ucunda, potansiyostat bağlantısı sağlamak için yalıtımı sıyırın. Karşı uçta, lehim tel kısa bir timsah kelepçe ve cuvette bağlayın. DLS örnek kapağının kapalı olduğundan emin olun.</li>
	<li>Beyaz referans potentiostat kurşun ve kırmızı sayaç potansiyostat birlikte hazırlanan tellerin birine kurşun kelepçe. Clamp yeşil çalışma potentiostat kurşun ve mavi çalışma duygusu potentiostat diğer hazırlanan tel yol. Bu deney için, turuncu sayaç duygusu ve siyah zemin potentiostat yol kullanmayın ve onları yüzen bırakın. Devrenin kısa olmaması için, bu kablolar başka bir kurşun veya iletken yüzeye dokunmamalıdır. NOT: Her kurşunun hangi tarafa bağlı olduğu önemli değildir.</li>
	<li>Yazılım araç çubuğu içinde, Deney'etıklayın, ardından E Fiziksel Elektrokimyaseçeneğini tıklatın ve Chronoamperometri'yiseçin. Bu protokolün amaçları için, zaman içinde ölçülen akım tepkisi ile tek bir gerilim uygulayarak basit bir uygulamalı voltaj kullanın (yani, kronoformetre). Özel elektrokimyasal metodolojine bakılmaksızın, zaman içinde sistem yanıtının izlenmesi önerilir.<ol>
<li>Ön adım, Adım 1ve Adım 2 Voltaj vs Referansayarlayın. Bu tüm alan / cuvette genelinde uygulanan gerilim olacaktır. Her üç adım için voltajı 1 V vs Referans olarak ayarlayın.</li>
		<li>Ön adım Gecikme SüresiniAyarlayın. Bu deneyler için, bir sinyal kaydetmeden önce sistemin istenilen voltajda kararlı olduğundan emin olmak için 0,5 s ayarlayın.</li>
		<li>Hem Adım 1 Hem de Adım 2 Zamanıiçin zamanı ayarlayın. Bu, gerilimin ne kadar süre uygulanacağını kontrol eder. Uygulanan gerilimin DLS deneyi boyunca devam edeceğinden emin olmak için her ikisini de 14.400 s olarak ayarlayın.</li>
		<li>Örnek DönemAyarla. Bu, grafiğin akım ve gerilim değerlerini ne sıklıkta okuyup kaydedeceğidir. Bu deneyde 10.0 s kullanın. NOT: Burada sunulan veriler için diğer ayarlar önemli değildir. Sistemdeki varsayılan değerler kullanıldı.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Tamam'ıtıklatın. Üst araç çubuğu, voltajuygulandığını gösteren bir Etkin işareti görüntüler. Akım ılımlı bir yanıt vermeli (μA), ve potansiyostat aşırı değil. Sinyal veya aşırı sinyal gözlenmezse, sistem yanlış bağlanabilir ve bu nedenle, hatayı giderin ve beklenen akım gözlemlenene kadar yineleyin.</li>
	<li>DLS SOP'u başlatmak için adım 4.10'a dönün.</li>
</ol>6. Veri analizi
NOT: Bu bölümde elde edilen verileri anlamak için ön analiz ayrıntılı olarak bilgi.
<ol><li>Verileri tercih edilen veri analizi ve grafik yazılımına aktarın.</li>
	<li>Belirli bir sıcaklıktaki bir dizi ölçüm de her çalışma için, en büyük hacim yüzdesi ile tepenin parçacık hacim boyutunu belirleyin.</li>
	<li>Belirli bir sıcaklıkta kaydedilen üç ölçüm üzerinde hacim boyutunun ortalama ve standart sapmasını hesaplayın.</li>
	<li>Her deney için, y ekseninde ortalama boyut ± standart sapmayı x eksenindeki (doğrusal ölçek) sıcaklıkla karşı karşıya bırakın.</li>
	<li>Analiz için Gamry akım verilerini içe aktarın. Y ekseninde x ekseninde zaman ve (mikroamlar halinde) zaman ile akım verileri çizin.</li>
	<li>Mevcut verileri parçacık boyutu verileriyle ilişkilendirmek için, Zetasizer verilerinin zaman damgasını Gamry geçerli zaman damgası ile karşılaştırın. İki veri türü aynı bilgisayardan toplanırsa bu mümkündür. Aksi takdirde, kaydedilen süreleri mümkün olduğunca iyi eşleştirin.</li>
</ol>

<ol><li>Xu, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Particuology+Light+scattering+%3A+A+review+of+particle+characterization+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Particuology%22%5BJournal%5D)">Particuology Light scattering : A review of particle characterization applications.</a> Particuology. 18, 11-21 (2015).</li>
<li>Szczubiałka, K., Nowakowska, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Response+of+micelles+formed+by+smart+terpolymers+to+stimuli+studied+by+dynamic+light+scattering%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer%22%5BJournal%5D)">Response of micelles formed by smart terpolymers to stimuli studied by dynamic light scattering.</a> Polymer. 44 (18), 5269-5274 (2003).</li>
<li>Kotsuchibashi, Y., Ebara, M., Aoyagi, T., Narain, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+Advances+in+Dual+Temperature+Responsive+Block+Copolymers+and+Their+Potential+as+Biomedical+Applications%5BTitle%5D)+AND+%22Polymers%22%5BJournal%5D)">Recent Advances in Dual Temperature Responsive Block Copolymers and Their Potential as Biomedical Applications.</a> Polymers. 8, 380(2016).</li>
<li>Lanzalaco, S., Armelin, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Poly%28N-isopropylacrylamide%29+and+Copolymers%3A+A+Review+on+Recent+Progresses+in+Biomedical+Applications%5BTitle%5D)+AND+%22Gels%22%5BJournal%5D)">Poly(N-isopropylacrylamide) and Copolymers: A Review on Recent Progresses in Biomedical Applications.</a> Gels. 3, 36(2017).</li>
<li>Lessard, D. G., Ousalem, M., Zhu, X. X., Eisenberg, A., Carreau, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Study+of+the+phase+transition+of+poly%28N%2CN-diethylacrylamide%29+in+water+by+rheology+and+dynamic+light+scattering%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Polymer+Science+Part+B%3A+Polymer+Physics%22%5BJournal%5D)">Study of the phase transition of poly(N,N-diethylacrylamide) in water by rheology and dynamic light scattering.</a> Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. 41, 1627-1637 (2003).</li>
<li>Garner, B. W., Cai, T., Hu, Z., Neogi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electric+field+enhanced+photoluminescence+of+CdTe+quantum+dots+encapsulated+in+poly+%28N-isopropylacrylamide%29+nano-spheres%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+express%22%5BJournal%5D)">Electric field enhanced photoluminescence of CdTe quantum dots encapsulated in poly (N-isopropylacrylamide) nano-spheres.</a> Optics express. 16, 19410-19418 (2008).</li>
<li>Gallei, M., Schmidt, B. V. K. J., Klein, R., Rehahn, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Defined+Poly%5Bstyrene-+block+-%28ferrocenylmethyl+methacrylate%29%5D+Diblock+Copolymers+via+Living+Anionic+Polymerization%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecular+Rapid+Communications%22%5BJournal%5D)">Defined Poly[styrene- block -(ferrocenylmethyl methacrylate)] Diblock Copolymers via Living Anionic Polymerization.</a> Macromolecular Rapid Communications. 30, 1463-1469 (2009).</li>
<li>Grenier, C., Timberman, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+Affinity+Binding+by+a+Fluorescein+Templated+Copolymer+Combining+Covalent%2C+Hydrophobic%2C+and+Acid-Base+Noncovalent+Crosslinks%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors%22%5BJournal%5D)">High Affinity Binding by a Fluorescein Templated Copolymer Combining Covalent, Hydrophobic, and Acid-Base Noncovalent Crosslinks.</a> Sensors. 18, 1330(2018).</li>
<li>Chiefari, J., Chong, Y. K. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Living+Free-Radical+Polymerization+by+Reversible+Addition%E2%88%92Fragmentation+Chain+Transfer%3A+The+RAFT+Process%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Living Free-Radical Polymerization by Reversible Addition−Fragmentation Chain Transfer: The RAFT Process.</a> Macromolecules. 31, 5559-5562 (1998).</li>
<li>Perrier, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((50th+Anniversary+Perspective+%3A+RAFT+Polymerization-A+User+Guide%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">50th Anniversary Perspective : RAFT Polymerization-A User Guide.</a> Macromolecules. 50, 7433-7447 (2017).</li>
</ol>

Yazarlar çıkar çatışması beyan etmezler.

PNIPAM veya p(NIPAM-b-FMMA) çözeltilerine gerilim uygulanması, polimer toplama davranışını sıcaklığa göre değiştirdi. Her iki malzemede de, uygulamalı bir gerilim mevcutolduğunda, çözeltiler LCST'lerinin altında soğutulsa bile polimerlerin hacim boyutu yüksek kalmıştır. Bu beklenmeyen bir sonuçoldu, çünkü voltajsız denemeler polimerlerin orijinal boyutlarına geri döndüğünü gösterdi. Bu deneyler, sıcaklık aralığımız için ve uygulanan bir gerilimle, pNIPAM'a eklenen elektroaktif monomerlerden bağımsız olarak polim...

Dinamik ışık saçılımı (DLS), çözelti1'dendağılmış ışığın yoğunluğundaki rastgele değişikliklerin kullanılmasıyla parçacık boyutunu belirleyen bir tekniktir. DLS, partikül boyutunu belirleyerek polimerlerin agregasyonunu ölçebilme yeteneğine sahiptir. Bu deney için, DLS düşük kritik çözelti sıcaklığı (LCST)2,3aşan göstergesi dir bir polimer agregalar gözlemlemek için kontrollü sıcaklık değişiklikleri ile birleştiğinde . LCST'nin altında homojen bir sıvı faz vardır; LCST üzerinde, polimer daha az çözünür hale gelir, agregalar, ve çözelti dışında yoğunlaşır. Elektrik alanının toplama davranışı ve LCST üzerindeki etkilerini gözlemlemek için dağılım alanına uygulamalı bir gerilim (yani uygulamalı potansiyel veya elektrik alanı) tanıtıldı. Parçacık boyutlandırma ölçümlerinde gerilimin uygulanması, parçacık davranışı ve sensörler, enerji depolama, ilaç dağıtım sistemleri, yumuşak robotik ve diğerleri alanlarındaki sonraki uygulamalar hakkında yeni bilgiler sağlar.
Bu protokolde iki örnek polimer kullanılmıştır. Poli(N-izopropilarilamid), veya pNIPAM, makromoleküler zincir4,5üzerinde hidrofilik amid grubu ve hidrofobik izopropil grubu içeren termal duyarlı polimerdir. pNIPAM gibi Termal duyarlı polimer malzemeler yaygın kontrollü ilaç salınımı, biyokimyasal ayırma ve kimyasal sensörler son yıllarda kullanılmaktadır3,4. PNIPAM'ın LCST literatür değeri 30-35 °C4civarındadır. pNIPAM genellikle elektrokimyasal olarak aktif değildir. Bu nedenle ikinci örnek polimer olarak polimere elektrokimyasal olarak aktif bir blok eklenmiştir. Özellikle, ferrocenylmetil metakrilat bir poli oluşturmak için kullanılmıştır(N-izopropilarilamid)-blok-poli (ferrocenylmethyl metakrilat) blok-kopolimer, veya p(NIPAM-b-FMMA)6,7. Her iki örnek polimerler kontrollü zincir uzunluğu8,9,10ile geri dönüşümlü ek parçalanma zinciri transfer polimerizasyonu ile sentezlendi. Elektrokimyasal olarak aktif olmayan polimer pNIPAM 100 mer saf pNIPAM olarak sentezlendi. Elektrokimyasal olarak aktif polimer olan p(NIPAM-b-FMMA) da %4 ferrocenylmethyl metakrilat (FMMA) ve %96 NIPAM içeren 100 mer zincir uzunluğundaydı.
Bu makalede, uygulanan gerilimin polimer agregasyonu üzerindeki etkisini inceleyen bir protokol ve metodoloji gösterilmiştir. Bu yöntem aynı zamanda protein katlama/açılma, protein-protein etkileşimleri ve elektrostatik yüklü parçacıkların birkaç isim aglomerasyonu gibi DLS'nin diğer uygulamalarına da genişletilebilir. Örnek, 1 V uygulanan alanın yokluğunda ve varlığında LCST'yi tanımlamak için 20 °C'den 40 °C'ye Kadar ısıtıldı. Daha sonra numune 40 °C'den 20 °C'ye kadar soğutularak histeretik veya denge etkilerini incelemek için uygulanan alanı bozmadan soğutuldu.

<table><tbody><tr><td>N-İzopropilakrilamid</td><td>Tokyo Kimya Sanayi A.Ş., LTD</td><td>I0401-500G</td><td></td></tr><tr><td>1,4-Dioksan</td><td>Alfa Aesar</td><td>39118</td><td></td></tr><tr><td>2,2 "-Azobis (2-metilpropiyonitril)</td> <td>SIGMA-ALDRICH</td><td>441090-100G</td><td></td></tr><tr><td>Küvet</td><td>Malvern</td><td>DTS0012</td><td></td></tr><tr><td>Dinamik Işık Saçılmalı</td><td>Malvern</td><td>Zetasizer NanoZS</td><td></td></tr><tr><td>Ferrocenilmetil metakrilat</td><td>ASTATECH</td><td>FD13136-1G</td><td></td></tr><tr><td>Ftalimidometil bütil trithiocarbonate</td><td>SIGMA-ALDRICH</td><td>777072-1G</td><td></td></tr><tr><td>Potansiyostat</td><td>Gamry</td><td>Referans 600</td><td></td></tr></tbody></table>

dinamik işık saçılma parçacık boyut analizinde gerilim uygulaması

Application of Voltage in Dynamic Light Scattering Particle Size Analysis

Dinamik ışık saçılımı (DLS), polimerlerin, proteinlerin ve diğer nano ve mikro partiküllerin boyut dağılımını karakterize etmek için yaygın bir yöntemdir. Modern enstrümantasyon zaman ve / veya sıcaklık bir fonksiyonu olarak parçacık boyutunun ölçümü izin verir, ancak şu anda uygulanan gerilim varlığında DLS parçacık boyutu dağıtım ölçümleri gerçekleştirmek için basit bir yöntem yoktur. Bu tür ölçümleri yapabilme yeteneği, algılama, yumuşak robotik ve enerji depolama gibi uygulamalar için elektroaktif, uyarıcı duyarlı polimerlerin geliştirilmesinde yararlı olacaktır. Burada, elektroaktif monomerler olan ve olmayan termoduyarlı polimerlerde agregasyon ve parçacık boyutundaki değişiklikleri gözlemlemek için DLS ile birleşen uygulamalı gerilim ve sıcaklık rampası kullanan bir teknik sunulmuştur. Bu deneylerde gözlenen toplama davranışındaki değişiklikler ancak gerilim ve sıcaklık kontrolünün kombine uygulaması ile mümkündür. Bu sonuçları elde etmek için, bir çözüme voltaj uygulamak için değiştirilmiş bir cuvette'ye bir potansiyostat bağlandı. Polimer partikül boyutundaki değişiklikler sabit gerilim varlığında DLS kullanılarak izlendi. Aynı anda, mevcut ve parçacık davranışı arasındaki ilişkiyi anlamak için parçacık boyutu verileriile karşılaştırılabilir mevcut veriler üretildi. Polimer poli(N-izopropilarilamid) (pNIPAM) bu teknik için bir test polimeri olarak görev yaptı, çünkü pNIPAM'ın sıcaklığa tepkisi iyi çalışılmıştır. Uygulanan gerilim varlığında elektrokimyasal olarak aktif blok kopolimer olanpNIPAMve poli(N-izopropilarilamid)- blok -poli (ferrocenylmethyl metakrilat) düşük kritik çözelti sıcaklığında (LCST) agregasyon davranışında değişiklikler gözlenir. Bu değişikliklerin arkasındaki mekanizmaların anlaşılması, uygulanan gerilim varlığında geri döndürülebilir polimer yapılar elde etmeye çalışırken önemli olacaktır.

Sıcaklık rampasındaki her bir çalıştırmanın gerçek zamanlı dosya çıktısı Şekil 3'tegörüldüğü gibi bir tablo olarak sunulur. Her kayıt, hacim boyutunu(Şekil 4) ve korelasyon katsayısını (Şekil 5)görmek için bağımsız olarak seçilebilir. Hacim parçacık boyutu dağılımı (PSD) genel dağılımı ve LCST'yi yorumlamak için en doğru veridir, ancak analizden herhangi bir noktanın dışlanması gerekip gerekip gerekm...

Burada, gerilim ve sıcaklık değişikliklerinin polimer agregasyonu üzerindeki etkisini araştırmak amacıyla dinamik ışık saçılma parçacık boyutu ölçümleri sırasında çözeltiye gerilim uygulamak için bir protokol sunulmuştur.

Dinamik Işık Saçılma Parçacık Boyut Analizinde Gerilim Uygulaması

Dynamic light scattering (DLS) is a common method for characterizing the size distribution of polymers, proteins, and other nano- and microparticles. ...

Protokolümüz, çözeltide uygulanan bir gerilim altında elektrokimyasal sensörlerde kullanılan uyaranduyarlı polimerlerde yapılan değişiklikleri inceler ve uyaranduyarlı polimerlerde etkilerin gözlemlenebilmektedir. Bu teknolojinin avantajları basit olması ve uygulanan gerilim ile poli-NIPAM dinamiği gözlemlemek için kullanılabilir. Uygulanan gerilim altında polimerler ve parçacıkların analizi sensörler, yumuşak robotik ve enerji depolama uygulamaları vardır.Yeni kursiyerler numuneyi dikkatli bir şekilde hazırlamaya ve en uygun veri toplama için cuvette ile hava kabarcığı önlemek için dikkat etmelidir. Basit analitik tekniklerle dikkatsiz olmak kolaydır, bu nedenle protokoldeki küçük değişikliklerin değişken verilere yol açabileceğinden dikkat edin. DLS analizi için numune hazırlamak için, 10 miligram polimer tozunu 10 mililitre filtrelenmiş deiyonize suda çözün ve karışımı bir gecede dört santigrat derecede saklayın.DLS cuvette hazırlamak için, tek taraflı bakır bant tan 7 santimetre adet iki 6.3 milimetre kesilmiş ve bir DLS örnek cuvette iç ters taraflarına bant her parça sopa cımbız kullanın cuvette alt bant alt ışık yoluna dik. İyi bir elektrik teması sağlamak için bakır bandın cuvette'nin üst kısmındaki bakır bandı katlayın ve bu bant cuvette'nin tepesine yakın olduğundan emin olun. Daha sonra son yıkamadan sonra bir laboratuvar mendili ile aşırı su dabbing deiyonize su ile üç kez cuvette yıkayın.DLS alet kontrollerini kurmak için ertesi sabah, hazırlanan cuvette 1,5 mililitre deiyonize su ekleyin ve cuvette için standart bir çözelti iki damla ekleyin. Cuvette'yi cuvette tutucuya yerleştirin ve cuvette'nin üstündeki küçük okun cuvette tutucuyla hizalandığından dikkat edin ve kapağı kapatın. Cihaz yazılımında ölçü'yi seçin ve sıcaklığı deneysel başlangıç noktasına ayarlayın.Ölçümden sonra, cuvette durulayın ve hazırlanan polimer test çözeltisini cuvette süzün. Sonra yük ve sadece gösterildiği gibi cuvette ölçün. İlk test çözeltisinin net bir ölçümü gözlenmelidir.DLS ölçüm protokolünü ayarlamak için, enstrüman yazılımında, yeni bir standart işletim yordamı ayarlamak için dosya yı ve yeniyi seçin ve eğilim, sıcaklık ve boyutu seçmek için ölçüm türünü tıklatın. Malzemenin altında, uygun malzemeyi ve kırılma indeksini seçin. Dispersant altında, uygun çözücü seçin.Dizi altında, hem ısıtma hem de soğutma deneyleri için başlangıç sıcaklığını ve bitiş sıcaklığını ayarlayın. Ardından başlangıç sıcaklığı kutusuna dönüşün işaretini kaldırın. Her sıcaklık adım değişikliği için bir aralık seçin ve boyut ölçümü altında denge süresini ayarlayın.Ölçüm süresi için otomatik olarak üç ölçüm seçin. Sonra protokolü kaydedin ve dosyayı kapatın. Uygulamalı gerilim kullanılacaksa, DLS cuvette tutucu alanının sağ üst kenarındaki küçük yarıktan sığacak kadar ince iki tel seçin.Potansiyostat bağlantısını kolaylaştırmak için yalıtımı bir telin ucundan sökün. Aynı telin karşı ucunda, tel kısa bir aligator kelepçe lehim ve cuvette kelepçe takın. Beyaz referans potentiostat kurşun ve kırmızı counter-potentiostat kurşun kelepçe hazırlanan teller in ve yeşil çalışma potentiostat kurşun ve mavi çalışma duygusu potentiostat kurşun diğer hazırlanan tel için kelepçe.Turuncu sayaç duygusu ve siyah zemin potansiyostat başka ekipman veya malzeme dokunmadan yüzen yol bırakın. Gamry yazılım araç çubuğu içinde, deney ve E fiziksel elektrokimya tıklayın ve kronoformerometri seçin. Cuvette'nin tüm alanında uygulanan gerilime göre ön adım, adım bir ve adım iki voltaj ayarlayın.Gerilimi, her üç adım için referansa göre bir volta ayarlayın. Gerilimin ne kadar süre uygulanacağını kontrol etmek için hem adımı bir kez hem de adım iki kez ayarlayın ve grafiğin ne sıklıkta okuyacağını ve akım ve gerilim değerlerini kaydedeceğini seçmek için örnek periyodu ayarlayın. Tamam'ı tıklatın. Voltaj uygulandığını gösteren etkin bir işaret görüntülenir.Malvern DLS yazılımında, ölçü'ye tıklayın ve SOP başlat'ı tıklatın. Standart çalışma protokolü penceresinin altındaki metin ekle hücresini okuduğunda ve hazır olduğunuzda başlat düğmesine bastığında, denemeyi başlatmak için başlat düğmesini tıklatın. Sıcaklık rampasındaki her çalıştırmanın her gerçek zamanlı dosya çıktısı, birim boyutunu ve korelasyon katsayısını görüntülemek için bağımsız olarak seçilebilir.Genel olarak düzgün bir eğriye sahip korelasyon grafikleri iyi kalite olarak kabul edilirken, analizden dışlanması için düzgün olmayan grafikler veya düşük kaliteli veriler göz önünde bulundurulmalıdır. Görüldüğü gibi, poli-NIPAM 30 santigrat derece, literatüre yakın bir sıcaklık açıklanan değerlere yakın bir LCST sergiler. Gerilim olmadan, poli-NIPAM test edilen sıcaklık aralığında toplanabilir ve özgün boyutuna geri döner ve beklenen geri dönüşleri gösterir.Voltaj ile, poli-NIPAM 2,000 nanometre bir boyuta toplama çözünür olmaktan değişiklikler sonra soğutma sırasında yaklaşık 1.000 nanometre boyutuna azalır, orijinal çözünür durumuna geri dönmez. Burada, uygulanan gerilim ve ısıtma ve soğutma deneyleri ile poli-NIPAM'dan gelen akım verileri önceki verilere karşılık gelen gösterilmiştir. Bu deney için, 26 santigrat derece poli-NIPAM önemli bir geçiş noktası olan bir faz değişikliği DLS ile gözlendi.40 santigrat derecede, ölçümdeki maksimum sıcaklık soğutma döngüsünden önce elde edildi. Akım dikkatle izlenmezse, veriler yanlış yorumlanabilir ve yanlış anlaşılabilir. Örneğin, bu analizde, gerilim sadece rasgele ve düzensiz bir eğilim daha fazla no voltaj durumuna benzer sonuçlanan uygulandı.Standart, verilerin kurulumu ve kalitesinin yararlı bir göstergesidir. Temiz standart sonuçlar, denemenin daha yüksek bir başarı şansıyla tamamlanabileceğini gösterir. Araştırmacılar bu prosedürü polimerlerin veya diğer elektrokimyasal duyarlı polimerlerin uygulamalı voltajile toplama davranışını test etmek için kullanabilirler.Şu anda LCST değişiminin neden ve neden geri döndürülemez toplama davranışının oluştuğunu araştırıyoruz. Bu bilimsel sorunun LCST davranışı hakkında daha fazla bilgi vermesini bekliyoruz.

application-voltage-dynamic-light-scattering-particle-size

Research

JoVE Journal

Chemistry

Kimya

Source: Moore, M. D., et al. Alternative In Vitro Methods for the Determination of Viral Capsid Structural Integrity. J. Vis. Exp. (2017)The video demonstrates a protocol for monitoring the heat-induced aggregation of virus-like particles using dynamic light scattering (DLS). It begins with preparing a monodisperse suspension of purified particles. The sample is then loaded into a preheated DLS instrument. As the capsid proteins denature with heat, exposed hydrophobic regions cause particle...

Tracking Aggregation of Virus-Like Particles Using Dynamic Light Scattering

Bu makalede eksozomların tam kandan izolasyonu ve yarı otomatik bir alet kullanılarak nanopartikül izleme ile daha fazla analiz için bir yöntem sunulmaktadır. Sunulan teknoloji, sıvı süspansiyondaki partikülleri görselleştirmek ve analiz etmek için son derece hassas bir yöntem sağlar.

Exosome Kantifikasyon ve Boyut Ölçüm Yenilikçi Yöntem

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

Dinamik ışık saçılım mikroskobu kullanılarak konsantre çözeltiler içindeki parçacık büyüklüğü dağılımının doğrudan ölçümü için bir protokol verilmektedir.

Dinamik ışık saçılımı Mikroskopi Bulanık Çözümleri Tane Büyüklüğü Dağılımının Ölçümü

Moleküler hidrodinamik oluşum yoğun sıvılar içinde çalışmak için deneysel olarak erişilebilir bir analog yöntem sunulmaktadır. Teknik partikül imaj velosimetri sıkıştırılmış, yüksek-restitüsyon tahıl kazık kullanır ve doğrudan, makroskopik gözlem dinamik süreçlerin bilinen ve güçlü etkileşim, yüksek yoğunluk gaz ve sıvı var tahmin sağlar.

Moleküler hidrodinamik süreçlerinde yoğun gaz ve sıvı için Analog bir makroskopik yüntem

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

DNA Manyetik Parçacık dinamik ve elektroforetik ışık saçılma göre analiz bağlama

Burada bir iletişim kuralı protein microcrystals kontrollü üretim için mevcut. Süreç kontrollü kristalizasyon parametreleri çeşitli manipülasyon sağlayan otomatik bir aygıt kullanır. Protein kristalizasyon taşınan-izleme ve kristalizasyon damlacık parçacıklar RADIUS dağılımı soruşturma sırasında kontrollü ve otomatik eklenmesi kristalizasyon çözümleri tarafından out.

Situ dinamik ışık saçılma ile birleştiğinde kristalizasyon büyüyen Protein kristalleri kullanarak farklı boyutları ile otomatik

Bu protokol, bilinmeyen bir altın nanopartikül örneğinin boyutunun belirlenmesi için UV-vis algılaması ile birlikte Asimetrik Akış Alanı Akış Fraksiyonu'nun kullanımını açıklar.

Süspansiyonda Altın Nanopartiküllerin Boyutlandırılması için Asimetrik Akış Alanı-Akış Fraksiyonasyonu

Fare perigonadal yağ dokusundan ve insan plazmasından izole edilmiş hücre dışı veznelerin boyut dağılımını ve toplam partikül konsantrasyonu tahmin etmek için yeni bir nanopartikül izleme analiz aracının nasıl kullanılacağını gösteriyoruz.

Hücre Dışı Veziklinlerin Nicelleştirilmesi ve Boyut Tayini için Nanopartikül Takip Analizi

Nanopartikül izleme analizi (NTA), hücre dışı vezikülleri karakterize etmek için yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Bu makale, NTA deneysel parametrelerini ve kontrollerini ve ayrıca MISEV2018 ve EV-TRACK tarafından laboratuvarlar arasında tekrarlanabilirlik için önerilen kılavuzları desteklemek için gerekli numunelerin ve seyrelticilerin tek tip bir analiz ve karakterizasyon yöntemini vurgulamaktadır.

Hücre Dışı Vezikül Çalışmaları için Minimum Bilgiyi Karşılamak için Yeniden Üretilebilirliğin Geliştirilmesi 2018 Nanopartikül İzleme Analizinde Kılavuzlar

Dinamik ışık saçılması (DLS), intravenöz olarak uygulanan demir-karbonhidrat komplekslerinin partikül boyutunu ve dağılımını değerlendirmek için uygun bir test olarak ortaya çıkmıştır. Bununla birlikte, protokoller standardizasyondan yoksundur ve analiz edilen her demir-karbonhidrat kompleksi için değiştirilmesi gerekir. Bu protokol, demir sakarozun analizi için uygulamayı ve özel hususları açıklamaktadır.

Demir-karbonhidrat komplekslerinin partikül boyutunun belirlenmesi için dinamik ışık saçılımı analizi

Öğrenin, uygulanan gerilim altında poly-NIPAM polimerlerinin dinamik davranışlarını dinamik ışık saçılması ile nasıl analiz edeceğinizi. Bu yöntem, elektrokimyasal sensörler ve yumuşak robotik uygulamaları için kritik bilgiler sağlar.

Dinamik Işık Saçılma Parçacık Boyut Analizinde Gerilim Uygulaması

Daha fazla video keşfet