Provberedning i kvartskristall Microbalance mätningar av Proteinadsorption och Polymermekanik

Kvartskristallmikrobalansen är användbar för att känna av små koncentrationer av en annan förening och kan appliceras på frågor angående mekaniken i mjuk materia och biomaterialsystem. Den största fördelen är att kvartskristallmikrobalansen kan få mycket exakt information för små urvalsstorlekar. Vid utvinns mekanisk egenskapsinformation är det nödvändigt att arbeta med filmer av lämplig tjocklek.

Forskare måste vara noga med att tillämpa rätt modellering för en film under analys. Tekniken är väl lämpad för att studera ett brett spektrum av materialsystem och för att förstå hur mekaniska egenskaper hos polymera material reagerar på miljön. Efter att ha vänt på all nödvändig utrustning, ta bort flödesmodulen från kammarens plattform och skruva loss de stora tumskruvarna för att öppna modulen.

Torka O-ringen på flödesmodulen med en ström av kvävegas och kontrollera att O-ringen ligger plant. Montera sensorn på O-ringen genom att placera sensorn med den aktiva ytan nedåt och en ankarformad elektrod som är orienterad mot markören i flödesmodulen. Hitta sensorns initiala resonansfrekvenser.

Placera inloppspumpslangen i 1X PBS. Starta det externa pumpflödet med 25 mikroliter per minut och inspektera slangen visuellt för att vara säker på att vätskan flyter genom röret. Låt vätskeflödet vara riktigt jämviktsfritt i minst 15 minuter.

I programvaran trycker du på startmätning för att starta mätningen och påbörja datainsamling. Övervaka frekvens- och avledningsvärdena i minst fem minuter för att säkerställa en stabil baslinje. Stoppa pumpen och flytta inloppsslangen till kollagenacetatbuffertlösningen och återuppta vätskeflödet.

Notera tidpunkten för denna händelse för senare analys. Låt de nya frekvens- och avledningsvärdena ekvilobalansera i åtta till 12 timmar till ett stabilt värde, stoppa sedan pumpen, flytta inloppsslangen tillbaka till 1X PBS-lösningen och återuppta vätskeflödet. Notera tidpunkten för denna händelse för senare analys.

Återigen, låt de nya frekvens- och avledningsvärdena ekviloverka i 30 minuter till ett stabilt värde. Avsluta datainsamlingen av mätningen, spara sedan data. Placera först en bare kvartskristallsensor i en provhållare som är ansluten till vektorns nätverksanalysator och dator.

Slå på analysatorn för att applicera en oscillerande spänning på sensorn och samla in ett referensledningsspektrum för sensorn i luft, och dränk sedan provhållaren i en liplös 100 milliliterbägare fylld med destillerat vatten och samla ett referenskonduktionsspektrum för den nakna sensorn i vatten. Sätt in en liten kiselrån i en 0,5 molig kaliumbromidlösning i vinkel för att skapa ett objektglas för kvartssensorn under glödgningssteget för att förhindra att filmen kommer bort från sensorn. Förbered för att lägga till PEC till ytan av sensorn.

Om PEC-komplexet beser sig i två faser, dra försiktigt upp ungefär 0,5 milliliter av den polymerrika fasen in i pipetten. Upprätthålla trycket på pipett glödlampan för att inte låta polymer-fattiga fasen att komma in i pipetten, dra pipetten ur lösningen. Torka av utsidan av pipetten med hjälp av en chem torka.

Lägg till tillräckligt med lösning droppvis på ytan av kvarts sensorn för att helt täcka ytan. Se till att det inte finns några synliga bubblor i lösningen på sensorytan. Spinnlack PEC provet och omedelbart dränka sensorn i 0,5 molar kaliumbromidlösningen för att förhindra salt kristallisering på filmen.

Låt filmen glödgas i minst 12 timmar. Överför sensorn till en bägare fylld med destillerat vatten för att avlägsna överskottet av kaliumbromid från filmen och sensorns baksida. Låt sensorn vara kvar i lösningen i 30 till 60 minuter.

Ta en mätning av filmen som appliceras på ytan av sensorn i luft som refereras till den nakna sensorn i luft. Låt filmdatan ekvilligt. Därefter sätter du in torkad kalciumsulfat i en 100 milliliter lipless-bägare och mäter den helt torra filmtjockleken.

Ta bort kalciumsulfat från bägaren och skölj bägaren med destillerat vatten. Fyll den 100 milliliter lipless-bägaren med 30 milliliter destillerat vatten. Sätt in en omrörningsstång för att säkerställa att vattnet cirkulerar runt filmen.

Med hänvisning till den nakna sensorn i vatten, mät filmen i vatten i ca 30 till 45 minuter eller tills filmdata är ekvilovilliga. Bered en 15 milliliter lösning av tre molarkaliumbromid genom att mäta 5,35 gram kaliumbromid i en graderad cylinder och fyll till 15 milliliter med destillerat vatten. Snurra tills upplöst.

Möt filmen bort från där kaliumbromidlösningen tillsätts i vattnet så att filmen inte löses upp. Tillsätt kaliumbromidlösningen i bägaren med destillerat vatten i steg om 0,1 molar. Se till att systemet är ekvilomedelligt innan du lägger till ytterligare en tillsats av kaliumbromidlösningen.

Efter att alla data har förvärvats, ta bort filmen från innehavaren och placera i en bägare av destillerat vatten. Låt saltet lämna filmen i 30 till 60 minuter och lufttorka filmen. I denna studie, införandet av kollagen lösning orsakade protein absorption att börja som observerades som en stadig minskning av frekvens och ökning av avledning över tiden tills tätheten av anslutit kollagen platåer vid en stabil baslinjen.

Frekvensförändringarna korreleras med filmens massa och avledningsavledningen korreleras med energiavledning från filmen. En teoretisk modell behövs för att erhålla de viskoelastiska egenskaperna kvantitativt. Den viskoelastiska analys av kollagen med hjälp av en makt lag modell visar antennen massa, komplexa skjuvning modulus, och viskoelastiska fas vinkel respektive.

De första 10 timmarna anger kollagens huvudsakliga adsorptionsstadium till sensorytan med den period mellan 10 och 20 timmar som visar jämviktsstadiet innan bufferttvätten utförs vid 20 timmar. Här är handlingen i den viskoelastiska fasvinkeln och den komplexa skjuvmodulus över det allmänna utbudet av prover som mättes med hjälp av QCM. Den gröna linjen anger det linjära förhållandet mellan de två egenskaperna.

Denna tomt visar hur en PEC kan visa ett brett spektrum av mekaniska egenskaper baserat på förhållandet mellan polymer, vatten och salt i systemet. Provberedningen påverkar direkt resultaten från ett QCM-experiment. Att förstå vilka data du vill lära av ett prov informerar hur tjockt provet ska vara.

QCM är mycket användbar för att känna av miljö- och biologiska processer. Det kan också sond det reologiska uppförandet i kickfrekvensregimen för att karakterisera viscoelasticityen av material.