Préparation d'échantillons dans Quartz Crystal Microbalance Measurements of Protein Adsorption and Polymer Mechanics

Le microbalance de cristal de quartz est utile pour détecter de petites concentrations d’un autre composé et peut être appliqué aux questions concernant la mécanique de la matière molle et des systèmes de biomatériaux. Le principal avantage est que le microbalance de cristal de quartz est en mesure d’obtenir des informations très précises pour les petites tailles d’échantillon. Lors de l’extraction d’informations mécaniques sur les biens, il est nécessaire de travailler avec des films d’une épaisseur appropriée.

Les chercheurs doivent veiller à appliquer la modélisation correcte pour un film pendant l’analyse. La technique est bien adaptée pour étudier un large éventail de systèmes matériels et pour comprendre comment les propriétés mécaniques des matériaux polymériques réagissent à l’environnement. Après avoir mis en place tout l’équipement nécessaire, retirez le module d’écoulement de la plate-forme de chambre et dévissez les grands pouces pour ouvrir le module.

Séchez l’anneau O sur le module d’écoulement avec un flux de gaz azoté et vérifiez que l’anneau O est couché à plat. Montez le capteur sur l’anneau O en plaçant le capteur avec le côté surface active vers le bas et une électrode en forme d’ancre orientée vers le marqueur dans le module d’écoulement. Trouvez les fréquences de résonance initiales du capteur.

Placez le tube de pompe d’entrée dans le 1X PBS. Démarrez le débit externe de la pompe à 25 microlitres par minute et inspectez visuellement le tube pour vous assurer que le fluide circule dans le tube. Laissez le fluide s’écouler correctement pendant au moins 15 minutes.

Dans le logiciel, appuyez sur démarrer la mesure pour démarrer la mesure et commencer l’acquisition de données. Surveillez les valeurs de fréquence et de dissipation pendant au moins cinq minutes pour assurer une base de référence stable. Arrêtez la pompe et déplacez le tube d’entrée vers la solution tampon d’acétate de collagène et reprenez le flux de liquide.

Notez l’heure de cet événement pour une analyse ultérieure. Laissez les nouvelles valeurs de fréquence et de dissipation s’équilibrer pendant huit à 12 heures à une valeur stable, puis arrêtez la pompe, déplacez le tube d’entrée vers la solution 1X PBS et reprenez le flux de liquide. Notez l’heure de cet événement pour une analyse ultérieure.

Encore une fois, laissez les nouvelles valeurs de fréquence et de dissipation s’équilibrer pendant 30 minutes à une valeur stable. Mettre fin à l’acquisition de données de la mesure, puis enregistrer les données. Tout d’abord, placez un capteur de cristal à quartz nu dans un porte-échantillon connecté à l’analyseur de réseau vectoriel et à l’ordinateur.

Allumez l’analyseur pour appliquer une tension oscillante sur le capteur et recueillez un spectre de conductance de référence pour le capteur dans l’air, puis submergez le porte-échantillon dans un bécher sans lèvres de 100 millilitres rempli d’eau distillée et recueillez un spectre de conductance de référence pour le capteur nu dans l’eau. Insérez une petite gaufrette de silicium dans une solution de bromure de potassium molaire de 0,5 molaire à un angle pour créer une glissière pour le capteur de quartz pendant l’étape d’annelage pour empêcher le film de sortir du capteur. Préparez-vous à ajouter le PEC à la surface du capteur.

Si le complexe pec est en deux phases, tracez soigneusement environ 0,5 millilitres de la phase riche en polymères dans la pipette. Maintenir la pression sur l’ampoule pipette pour ne pas permettre à la phase pauvre en polymères d’entrer dans la pipette, tirer la pipette hors de la solution. Essuyer l’extérieur de la pipette à l’aide d’un lingette chem.

Ajoutez suffisamment de solution goutte sage sur la surface du capteur de quartz pour couvrir complètement la surface. Assurez-vous qu’il n’y a pas de bulles visibles dans la solution sur la surface du capteur. Faites tourner l’échantillon PEC et submergez immédiatement le capteur dans la solution molaire de bromure de potassium de 0,5 molaire pour empêcher la cristallisation du sel sur le film.

Laissez le film anneal pendant au moins 12 heures. Transférer le capteur dans un bécher rempli d’eau distillée pour enlever l’excès de bromure de potassium du film et l’arrière du capteur. Laissez le capteur dans la solution pendant 30 à 60 minutes.

Prenez une mesure du film appliqué à la surface du capteur dans l’air référencé au capteur nu dans l’air. Laissez les données du film s’équilibrer. Ensuite, insérez du sulfate de calcium séché dans un bécher sans lèvres de 100 millilitres et mesurez l’épaisseur du film complètement sec.

Retirer le sulfate de calcium du bécher et rincer le bécher à l’eau distillée. Remplissez le bécher sans lèvres de 100 millilitres de 30 millilitres d’eau distillée. Insérez une barre de remue-remuer pour vous assurer que l’eau circule autour du film.

En ce qui concerne le capteur nu dans l’eau, mesurez le film dans l’eau pendant environ 30 à 45 minutes ou jusqu’à ce que les données du film soient équilibrées. Préparer une solution de 15 millilitres de trois bromure de potassium molaire en mesurant 5,35 grammes de bromure de potassium dans un cylindre gradué et remplir à 15 millilitres d’eau distillée. Tourbillonner jusqu’à dissolution.

Affrontez le film loin de l’endroit où la solution de bromure de potassium est ajoutée à l’eau afin que le film ne se dissolve pas. Ajouter la solution de bromure de potassium au bécher avec de l’eau distillée par incréments de molaire de 0,1. Assurez-vous que le système est calibré avant d’ajouter un autre ajout de la solution de bromure de potassium.

Une fois toutes les données acquises, retirez le film du support et placez-le dans un bécher d’eau distillée. Laisser le sel laisser le film pendant 30 à 60 minutes et sécher à l’air le film. Dans cette étude, l’introduction de la solution de collagène a causé l’absorption de protéine pour commencer qui a été observée comme diminution régulière de la fréquence et augmentation de la dissipation au fil du temps jusqu’à ce que la densité des plateaux de collagène adhérents à une ligne de base stable.

Les changements de fréquence sont corrélés avec la masse du film et la dissipation est corrélée avec la dissipation d’énergie du film. Un modèle théorique est nécessaire pour obtenir quantitativement les propriétés viscolastiques. L’analyse viscoélastique du collagène utilisant un modèle de loi de puissance montre la masse aérienne, le modulus complexe de cisaillement, et l’angle viscoelastic de phase respectivement.

Les 10 premières heures indiquent l’étape principale d’adsorption du collagène à la surface du capteur avec la période comprise entre 10 et 20 heures montrant l’étape d’équilibre avant le lavage tampon effectué à 20 heures. Voici la parcelle de l’angle de phase viscoélastique et le modulus de cisaillement complexe sur la gamme générale d’échantillons mesurés à l’aide du QCM. La ligne verte indique la relation linéaire entre les deux propriétés.

Cette parcelle montre comment un PEC peut démontrer un large éventail de propriétés mécaniques basées sur le rapport de polymère, d’eau et de sel dans le système. La préparation de l’échantillon influe directement sur les résultats d’une expérience qcm. La compréhension des données que vous souhaitez obtenir d’un échantillon vous informe de l’épaisseur de l’échantillon.

Le QCM est très utile pour détecter les processus environnementaux et biologiques. Il peut également sonder le comportement rhéologique dans le régime à haute fréquence pour caractériser la viscoéasticité des matériaux.