석영 결정 마이크로 밸런스는 다른 화합물의 작은 농도를 감지하는 데 유용하며 연질 물질 및 생체 재료 시스템의 역학에 관한 질문에 적용 될 수 있습니다. 주요 장점은 석영 결정 마이크로 밸런스가 작은 샘플 크기에 대한 매우 정확한 정보를 얻을 수 있다는 것입니다. 기계적 특성 정보를 추출할 때적절한 두께의 필름으로 작업할 필요가 있습니다.
연구원은 분석 하는 동안 필름에 대 한 올바른 모델링을 적용 하는 신중 해야 합니다. 이 기술은 광범위한 재료 시스템을 연구하고 중합체 재료의 기계적 특성이 환경에 어떻게 반응하는지 이해하는 데 적합합니다. 필요한 모든 장비를 켠 후 챔버 플랫폼에서 유량 모듈을 제거하고 큰 엄지 나사를 풀어 모듈을 엽니다.
질소 가스 스트림으로 유량 모듈의 O-링을 건조시키고 O 링이 평평하게 놓여 있는지 확인합니다. 센서를 활성 표면 면을 아래로 배치하고 유동 모듈의 마커를 지향하는 앵커 모양의 전극을 배치하여 O 링에 센서를 장착합니다. 센서의 초기 공진 주파수를 찾습니다.
입구 펌프 튜브를 1X PBS에 배치합니다. 분당 25 마이크로리터에서 외부 펌프 흐름을 시작하고 튜브를 육안으로 검사하여 유체가 튜브를 통해 흐르는지 확인합니다. 유체 흐름이 적어도 15분 동안 적절하게 평형화되도록 합니다.
소프트웨어에서 시작 측정을 눌러 측정을 시작하고 데이터 수집을 시작합니다. 안정적인 기준선을 보장하기 위해 주파수 및 소멸 값을 최소 5분 동안 모니터링합니다. 펌프를 멈추고 유입구 튜브를 콜라겐 아세테이트 버퍼 솔루션으로 이동하고 유체 흐름을 재개합니다.
이후 분석을 위해 이 이벤트의 시간을 기록합니다. 새로운 주파수 및 소멸 값을 안정적인 값으로 8~12시간 동안 평형화한 다음 펌프를 멈추고 입구 튜브를 1X PBS 솔루션으로 다시 이동하고 유체 흐름을 재개할 수 있습니다. 이후 분석을 위해 이 이벤트의 시간을 기록합니다.
다시 말하지만, 새 주파수 및 소멸 값을 30분 동안 안정적으로 평형화할 수 있도록 합니다. 측정의 데이터 수집을 종료한 다음 데이터를 저장합니다. 먼저, 벡터 네트워크 분석기 및 컴퓨터에 연결된 샘플 홀더에 베어 쿼츠 크리스탈 센서를 배치한다.
분석기를 켜서 센서에 진동 전압을 적용하고 공기 중의 센서에 대한 기준 전도스펙트럼을 수집한 다음, 증류수로 채워진 립리스 100 밀리리터 비커에 샘플 홀더를 침수하고 물 속에 있는 베어 센서에 대한 기준 전도 스펙트럼을 수집한다. 작은 실리콘 웨이퍼를 0.5 어금니 칼륨 브로마이드 용액에 삽입하여 아닐링 단계에서 석영 센서용 슬라이드를 만들어 필름이 센서에서 꺼지 않도록 합니다. 센서 표면에 PEC를 추가할 준비를 합니다.
PEC 복합체가 2상에 있는 경우, 폴리머가 풍부한 상의 약 0.5 밀리리터를 파이펫으로 조심스럽게 끌어들입니다. 파이펫 전구에 압력을 유지하여 폴리머 가난한 위상이 파이펫에 진입할 수 없으며, 피펫을 용액에서 끌어낸다. 화학 닦아를 사용하여 파이펫의 외부를 닦아.
석영 센서 표면에 충분한 솔루션 드롭을 추가하여 표면을 완전히 덮습니다. 센서 표면에 솔루션에 눈에 보이는 기포가 없는지 확인합니다. PEC 샘플을 스핀 코팅하고 필름의 염 결정화를 방지하기 위해 0.5 어금다 칼륨 브로마이드 용액에 센서를 즉시 침수합니다.
필름을 최소 12시간 동안 음막으로 허용합니다. 센서를 증류수로 채워진 비커로 옮기면 필름과 센서의 뒷면에서 과도한 칼륨 브로마이드를 제거합니다. 센서를 30~60분 동안 솔루션에 둡니다.
공기 중의 베어 센서를 참조하는 공기 중 센서 표면에 적용된 필름을 측정합니다. 필름 데이터를 평형화하도록 허용합니다. 다음으로 말린 칼슘 황산염을 100밀리리터 립리스 비커에 넣고 완전히 건조한 필름 두께를 측정합니다.
비커에서 황산칼슘을 제거하고 증류수로 비커를 헹구는 다. 증류수 30밀리리터로 100밀리리터 립리스 비커를 채웁니다. 교반 바를 삽입하여 물이 필름 주위를 순환하고 있는지 확인합니다.
물 속의 베어 센서를 참조하여 필름을 약 30~45분 동안 또는 필름 데이터가 평형화될 때까지 물에서 측정합니다. 브로마이드 칼륨 5.35그램을 졸업한 실린더에 넣고 증류수로 15밀리리터를 채우면 브로마이드 3개의 어금니 칼륨 15밀리리터 용액을 준비합니다. 용해 될 때까지 소용돌이.
필름이 용해되지 않도록 브로마이드 칼륨 용액이 물에 첨가되는 곳에서 필름을 마주하십시오. 0.1 의 어금니 단위로 증류수를 가진 비커에 브로마이드 칼륨 용액을 추가합니다. 브로마이드 칼륨 용액을 추가하기 전에 시스템이 평형화되었는지 확인하십시오.
모든 데이터가 수집 된 후, 홀더에서 필름을 제거하고 증류수의 비커에 배치합니다. 소금이 필름을 30~60분 동안 그대로 두고 공기를 건조시키십시오. 이 연구에서는, 콜라겐 용액의 도입은 단백질 흡수를 시작하여 안정적인 기준선에서 부착된 콜라겐 고원의 밀도가 될 때까지 시간이 지남에 따라 주파수의 꾸준한 감소와 소멸의 증가로 관찰되었다.
주파수 변화는 필름의 질량과 상관관계가 있으며, 소멸은 필름의 에너지 소멸과 상관관계가 있습니다. 점탄성 특성을 정량적으로 얻기 위해서는 이론적 모델이 필요합니다. 전력법 모델을 이용한 콜라겐의 점성탄성 분석은 각각 공중 질량, 복잡한 전단 계수 및 점탄성 위상 각을 나타낸다.
처음 10시간은 20시간 동안 완충세척이 수행되기 전에 평형 단계를 나타내는 10~20시간 사이의 기간으로 센서 표면에 콜라겐의 주요 흡착 단계를 나타낸다. 다음은 QCM을 사용하여 측정된 샘플의 일반적인 범위에 걸쳐 점성탄성 상 각 및 복잡한 전단 계수계계의 플롯이다. 녹색 선은 두 속성 간의 선형 관계를 나타냅니다.
이 플롯은 PEC가 시스템의 폴리머, 물 및 소금의 비율을 기반으로 광범위한 기계적 특성을 입증할 수 있는 방법을 보여줍니다. 샘플 준비는 QCM 실험의 결과에 직접적인 영향을 줍니다. 샘플에서 배우고자 하는 데이터를 이해하면 샘플이 얼마나 두껍게 만들어야 하는지 알 수 있습니다.
QCM은 환경 및 생물학적 프로세스를 감지하는 데 매우 유용합니다. 또한 재료의 점성을 특성화하기 위한 고주파 정권의 유변학적 거동을 조사할 수 있다.
