Gümüş Sazan, Hipoftalmichthys molitrix Gill Raker Mucus Makro-Reoloji Karakterizasyonu

Bu protokolün önemi, özellikle çok küçük numune hacimleri mevcut olduğunda, mukus gibi Newtonian olmayan biyolojik sıvıların doğru bir reolojik karakterizasyonuna izin vermesidir. Bu teknik, solungaç tırmığı mukusu gibi karmaşık yapılı biyolojik sıvıların görünür akma geriliminin ve viskoelastisitesinin karakterizasyonunu kolaylaştırır. Bu yöntem, solungaç tırmığı mukusunun akma gerilimi tahminini sağlar ve insan, hayvan ve bitki salgıları gibi benzer biyolojik sıvıların reolojik karakterizasyonunu ve protokol geliştirilmesini kolaylaştırır.

Kartik Bulusu ile prosedürü göstermek, laboratuvarımızdan bir yüksek lisans öğrencisi olan Samantha Racan olacak. Mililitre konsantre balık mukus çözeltisi başına yaklaşık iki mililitre 100 miligram hazırlamak için, iki ila iki oranında deiyonize su ekleyerek mililitre konsantrasyonunda iki mililitre 400 miligramlık seri seyreltme gerçekleştirin. Mukus çözeltisi şişesini, çözelti yeterince homojenize olana ve herhangi bir mukus partikülü aglomerasyonu hafifletilene kadar bir çalkalayıcı üzerine yerleştirin.

Reometreyi kalibre etmek için reometre cihaz kontrol yazılımını başlatın ve kalibrasyon ve cihaz sekmelerini seçin. Kalibrasyon değerlerinin birbirinin %10'u içinde olduğundan emin olmak için kalibrasyona tıklayın ve kalibre edin ve kabul et'e tıklayın. Koni açısı geometrisini kurmak için mili reometrenin üstüne çevirin.

Yazılım, 40 milimetre çapı, bir derece, sıfır dakika, 11 saniye koni açısı geometrisini algılayacaktır. Reometre geometrisi kalibrasyonunu gerçekleştirmek için, atalet altındaki kalibrasyon'a tıklayın ve kalibre et'e tıklayın. Kalibrasyonu kabul etmek için kabul et'e tıklayın.

Sürtünme altında kalibrasyona tıklayın ve kalibre et'e tıklayın. Kalibrasyonu kabul etmek için kabul et'e tıklayın. Geometri, atalet ve sürtünme kalibrasyon değerleri uygun birimlerde kayıt altına alınmalıdır.

Sıfır boşluk başlatmayı gerçekleştirmek için, seçeneklerde boşluğa tıklayın. Açılır pencerede, eksenel kuvveti bir Newton olarak ayarlayın ve Tamam'a tıklayın, ardından sıfır boşluk simgesine tıklayın. Geometrinin deneyimlediği eksenel kuvvet, Peltier plakasına dokunduğunda bir Newton'a eşit veya daha büyük olduğunda başlatma tamamlanır.

Reometre boşluğunun, referans konumunun doğru olması için sıfırlandığından emin olmak için, geometriyi herhangi bir rastgele yüksekliğe yükseltmek için yukarı ve aşağı okları kullanın. Reometre cihazındaki kontrol ekranı ve reometre cihazı kontrol yazılımının kontrol paneli, boşluk yüksekliğini gösterecektir. Reolojik deneyi ve ilgilenilen bir mukus çözeltisinin doğrusal viskoelastik aralığını gerçekleştirmek için, yaklaşık 300 mikrolitre balık mukus solüsyonunu bir mililitrelik pipet ucuna yükleyin ve solüsyonu Peltier plakasına yükleyin.

Geometriyi Peltier plakasına indirmek için kırpma boşluğuna git simgesine basın. Motora küçük bir açısal hız uygularken fazla mukus solüsyonunu çıkarmak için pipeti kullanın ve durdurucuya tıklayın ve tork değeri minimuma ulaşana kadar simgeleri uygulayın. Salınım genliği deneylerini gerçekleştirmek için, deneyler sekmesinin prosedürler menüsünde salınımı ve genliği ayarlayın ve sıcaklığı 22 santigrat dereceye ayarlayın.

Islatma süresini 120 saniyeye ayarlayın ve sıcaklığı bekleyin. Frekansı bir Hertz'e, torku 10 ila 10.000 mikronewton metreye ve on yıldaki noktaları 10'a ayarlayın. Ardından, yinelenen adım ekle simgesini tıklayın.

Genliği frekansa değiştirin. Sıcaklığı 22 santigrat dereceye ayarlayın ve ıslatma süresini sıfır saniyeye ayarlayın. Gerinim yüzdesini bir olarak ayarlayın.

Logaritmik tarama menüsünde, frekansı 20 ila 1 hertz'e ve on yıldaki puanları 10'a ayarlayın. Akış süpürme prosedürünü ayarlamak için, yinelenen adım ekle simgesine tıklayın ve ardından salınımı akış olarak değiştirin ve sıcaklığı 22 santigrat dereceye ayarlamak için süpürmeyi seçin ve ıslatma süresini sıfır saniyeye ayarlayın. Kesme hızını saniyede 1 ila 10.000'e ve on yıllık noktayı 10'a ayarlayın ve kararlı durum algılama kutusunu işaretleyin.

Geometriyi belirli bir geometri için önceden ayarlanmış uygun boşluğa indirmek için geometri boşluğuna git simgesine basın ve cihaz yazılımında başlat'a tıklayın ve koni geometrisinin hareketini gözlemleyin. Depolama modülündeki kaybı bildiren gerçek zamanlı bir çizim, sıcaklık ıslatma süresine ulaşıldıktan sonra ana penceredeki reometre tarafından oluşturulacaktır. Grafik değişkenleri sekmesini seçmek için sağ tıklayın ve ilgilenilen verileri görüntülemek için grafiğin x eksenini salınım gerinim yüzdesine ayarlayın.

Açısal frekans verilerini görüntülemek için, frekans taramasına sağ tıklayın ve yeni grafiğe gönder'i seçin. Görünür viskozite ve kayma gerilimi verilerini gerçek zamanlı olarak görüntülemek için, akış taramasına sağ tıklayın ve yeni grafiğe gönder'i seçin, ardından deney sona erdiğinde hem deneysel prosedürü hem de sonuçları içeren dosyayı reometre cihaz kontrol yazılımının yerel dosya biçiminde kaydedin. Grafiksel analiz için, mukus reolojisi verilerini bir elektronik tabloya aktarın ve sonuçların grafiklerini oluşturmak için değişen kesme gerinim oranları ve kayıp modülü, depolama modülü ve değişen salınım gerilimleri için faz açısı için görünür viskozite için ek kodlar çalıştırın.

Dinamik salınım genlik verilerinde gözlemlendiği gibi, mililitre başına 200 miligram konsantrasyonun depolama modülü azaldı ve stres aralığı içindeki kayıp modülünün üzerinden geçti. Bu konsantrasyon için faz açısı verileri, geçiş akma gerilmeleri bölgesi ile viskoelastik sıvıya sabit bir geçiş gösterdi. Mililitre konsantrasyonu başına 400 miligram için modül verileri, yaklaşık 0.27 paskal'lık görünür akma geriliminde meydana gelen depolama ve kayıp modülleri arasında bir geçiş noktası olan bir verim fenomeni gösterdi.

Mililitre konsantrasyonu başına 400 miligram için faz açısı verileri, yaklaşık 0.27 paskal'da bir geçiş noktası ile viskoelastik sıvıya keskin bir geçiş gösterdi. Sabit kesme hızı verilerinde gözlemlendiği gibi, mililitre başına 100 miligram konsantrasyon, alet sınırlamasının vurgulanan bölgelerinin dışında ağırlıklı olarak sabit bir viskozite, ihmal edilebilir bir düz bölge ve Newton sıvısı benzeri bir davranış sergiledi. Mililitre konsantrasyonu başına 200 miligram, artan kesme oranları ve belirgin bir düz bölge ile verim eğilimi ile Newtonian olmayan davranış gösterdi.

Mililitre başına 400 miligram konsantrasyon, solungaç tırmığı mukus bileşimine en yakın olanıdır ve yaklaşık 0.27 paskal'da elde edildikten sonra mukusun durumunda jel benzerinden kesme inceltme sıvısına net bir değişiklik gösterir. Protokol el yazmasında belirtildiği gibi, dinamik taramaları çalıştırmadan önce solungaç tırmığı mukusunun doğrusal viskoelastik rejimi içindeki salınım gerinim yüzdesi değerini belirlemek önemlidir. Protokolümüz, yapışkan ve jel benzeri biyolojik sıvıların görünür akma stresini tespit etmek için kullanılabilir ve mukus benzeri malzemelerin yapışkanlığının tam bir karakterizasyonu için yapışma ve soyulma testlerine genişletilebilir.

Bu protokol, mukus benzeri malzemelerle filtre beslemenin hidrodinamik olarak araştırılması, analitik modellerin oluşturulması ve çapraz akış ve membran filtrasyon teknolojilerinin ilerlemesinin yolunu açmaktadır.