Dinamik Arayüzlerin Konfokal Mikroskopi Görselleştirmesi için Mikrotensiyometre

Yöntem, bir konfokal mikroskobu kılcal basınç mikro tensiyometresi ile birleştirir ve eğri akışkan akışkan arayüzlerini yüksek uzamsal ve zamansal çözünürlükte incelemek için kullanılabilecek güçlü bir araç oluşturur. Bu teknik, yüzey özelliklerinin eşzamanlı ölçümlerini ve yüksek kavisli arayüzlerde yüzey morfolojilerinin konfokal görüntülerini alarak yüzey aktif malzemeler için yapı ve fonksiyon ilişkilerini inceleyebilir. Enflamasyon ürünlerinin, doğru solunum sıkıntısı sendromu ile ilişkili solunum problemlerine neden olan akciğer sürfaktanını inhibe ettiğini varsayıyoruz.

Bu kapı, akciğer sürfaktan özelliklerini, morfolojisini ve bu tür materyallere maruz kalan akciğer stabilitesini araştırabilir. Başlamak için, kılcal damarın büyük tarafını hücrenin alt tarafına doğru itene kadar hücrenin üstüne yerleştirerek CPM hücresini birleştirin. Kılcal damarı sabitlemek için tepe konektörünü yavaşça sıkın ve ardından tüpü mikroakışkan pompadan kılcal damarın büyük tarafına takın.

Gerektiğinde, solvent değişim haznesini ve/veya sıcaklık kontrol banyosunu CPM hücresi üzerindeki ilgili giriş ve çıkışlara takın. Aksi takdirde, kullanılmayan giriş ve çıkışları takın. CPM hücresini konfokal mikroskop aşamasına takın ve kabaca CFM hedefi, CPM kamera ve CPM ışık kaynağı ile hizalayın.

Mikroakışkan pompaya giden gaz akışını, pompanın önerilen çalışma basıncında açın ve kılcal damara akışın açık olduğundan emin olun. Temel basıncı 25 milibara ayarlayan CPM sanal arabirimini çalıştırmaya başlayın ve basınç kontrol moduna geçin. Ardından CPM hücresini bir pipet kullanarak suyla doldurun.

Mikro tensiyometre kamerayı kullanarak kılcal uca odaklanın ve annusu kabarcıkla üst üste binecek şekilde düzenleyin. Konfokal mikroskobun daldırma hedefini hücredeki sıvı ile temas ettirin ve konfokal mikroskobu kullanarak kabarcığa odaklanın. Balonu sıfırla'ya tıklayın ve yeni bir kabarcık oluştuğundan emin olun.

Kabarcık açılmazsa, görüntüleme penceresinin altındaki kabarcık sıfırlama sekmesinde sıfırlama basıncını veya sıfırlama gecikme süresini artırın. Doğrudan hücre şırıngası yoluyla suyu çıkarın ve boşaltın ve tekrar takın. Hücreyi istediğiniz numuneyle doldurun.

CPM yazılımını basınç kontrol modunda tutan otoklavlanmış bir pipet kullanarak, yeni bir kabarcık arayüzü oluşturulduğunda ilk yüzey geriliminin metre başına yaklaşık 73 mili Newton olmasını sağlar. Yeni oluşan kabarcık yarıçapı belirlendikten sonra o değerin merkez çizgisine girilmesi alan kontrolü ve alan kontrolü sekmesine tıklayarak kontrol türünü alan kontrolü olarak değiştirin. Konfokal videoyu kaydetmeye başlayın, ardından balonu sıfırla'ya tıklayın ve hemen veri topla'ya tıklayın.

Çubuğu kaydırarak veri kayıt hızını numunenin toplam emilim süresine göre ayarlayın. Deneyin bitiminden sonra. Doğru dosya yolunu seçip kaydet düğmesine tıklayarak dosyayı kaydedin.

Kaydı CFM'de de durdurun ve kaydedin. İstenilen temel değer salınım yüzdesini ve salınım sıklığını girin ve salınımın basınç salınımı mı, alan salınımı mı yoksa eğrilik salınımı mı olacağına karar vererek uygun sekmeyi seçin. Konfokal videoyu kaydetmeye başlayın ve CPM yazılımında veri topla'ya tıklayın.

Her salınım döngüsüne yeterli sayıda veri noktası vermek için bir veri toplama hızı seçin. Başka salınım genlikleri veya frekansları isteniyorsa, deney sırasında değerleri değiştirin ve sonuçları kaydedin. İlk olarak, peristaltik pompanın giriş tüpünü istenen değişim çözeltisinin şişesine yerleştirin ve çıkış tüpünü atık kabına yerleştirin.

Videoyu konfokal yazılımda kaydetmeye başlayın ve ardından CPM yazılımında veri topla'ya tıklayın. Ardından, peristaltik pompa hızını ayarlayın. Birden fazla sıvının değiştirilmesi gerekiyorsa, peristaltik pompayı durdurun ve girişi başka bir değişim çözümüne bağlayın.

Değişim bittikten sonra sonuçları daha önce gösterildiği gibi kaydedin. Sabit bir basınç absorpsiyonu için mikrotensiyometre sonuçları, kabarcık yüzey alanının çalışma boyunca önemli ölçüde arttığını ve sabit yüzey alanı durumundan çok daha yavaş emilime yol açtığını göstermiştir. Absorpsiyon işlemi sırasında, arayüzden gelen floresan sinyali düşük başladı ve yüzey aktif madde arayüze emildikçe arttı.

Yüzey aktif madde yüzey alanları oluşturursa, bu alanların oluştuğu ve büyüdüğü gözlemlenebilir. Bir salınım çalışması yaparken, salınım sadece kontrol edilen parametre için gerçekten sinüzoiddir. Yüzey alanı kontrollü bir çalışma için burada gösterildiği gibi, alandaki salınımın sinüzoidal olması gerektiğinden, yüzey dilatasyonel modülünü hesaplarken bu önemlidir.

Bir salınım çalışmasından toplanan yüzey gerilimi ve alan verileri, yüzey aktif madde tabakasının ara yüzey dilatasyon modülünü doğrudan hesaplamak için kullanıldı. Bir fosfo lipid mono tabakasını salgılarken, siyah sıvı yoğunlaştırılmış alanların hareketi, sürekli renkli sıvı genişlemiş faz boyunca gözlemlenebilir. Arayüzdeki farklı alanlar, salınımlar kavisli kabarcık üzerinde gerçekleştikçe arayüzü kapsayacak şekilde büyüyen bir dallanma ağına yeniden düzenlendi.

Bu, yüzey gerilimi ve yüzey dilatasyon modülündeki eşzamanlı bir değişiklikle doğrulanır. Tampon çözeltisi ve daha sonra kement PC çözeltisi ile bir akciğer yüzey aktif madde monokatmanı için bir çözücü değişim çalışması sırasında, değişim gerçekleştikçe alanların morfolojisi büyük ölçüde değişti. Kılcal damarın kare olduğundan ve kabarcığın küresel şeklini koruduğundan emin olmak için kabarcığın salınımını ve sabitlenmesini görsel olarak takip etmek önemlidir.

Hava-su arayüzlerine ek olarak, emülsiyonların stabilitesini ve özelliklerini belirlemek için yağ-su arayüzleri de incelenebilir. Bu teknik, eğri arayüzlerinin yapı özellik ilişkilerini oluşturmak için tek bir değişiklik yaklaşımı sunar. Daha önce sadece düz arayüzlerde çalışılan ırklar arası morfolojiyi yöneten faktörlerin yeni araştırılmasına izin verir.