Name: confocal imaging of confined quiescent and flowing colloid-polymer mixtures
Uploaded: 2014-05-20T19:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Confocal Imaging of Confined Quiescent and Flowing Colloid-polymer Mixtures at JoVE.com

وأيد البحوث التي أعلن عنها في هذا المنشور من قبل جامعة هيوستن كلية جديدة غرانت، منحة البذور من مركز تكساس لالفائقة، وصندوق بحوث البترول الجمعية الكيميائية الأمريكية (52537-DNI).

1. إعداد خلطات المادة الغروية البوليمر ملاحظة: يستخدم هذا البروتوكول بولي (ميتاكريليت الميثيل) (البولى ميثيل ميثا أكريلات) الجسيمات، استقرت sterically باستخدام بولي (حمض 12 hydroxystearic) والمسمى مع صبغة الفلورسنت (مثل النيل الأحمر، رودامين B،...

ودرس المعلقات الغروية على نطاق واسع كنماذج للسلوك المرحلة المحصورة، لأن الجسيمات الغروية ميكرون الحجم يحمل ديناميات أبطأ بكثير من الذرات والجزيئات، وبالتالي يمكن تصويرها بسهولة وتعقب على مر الزمن 10. لهذه الدراسات الأساسية، وفهم تأثير الجذب بين الجسيمات على ?...

يوضح هذه الورقة (أ) التصوير متحد البؤر مخاليط البوليمر الغروانية تقتصر هادئة وتتدفق في بعدين وثلاثة أبعاد و(ب) الجسيمات تتبع وتحليل العلاقة من الصور الناتجة للحصول على معلومات كمية عن السلوك المرحلة وخصائص التدفق. تظهر المعلقات الغروية مع التفاعلات بين الجسيمات جذابة بتواجد مطلق في التطبيقات التكنولوجية كمواد موجهة لتجميع 1-3، تسليم المخدرات 4، وتحسين الانتعاش 5-7 الهيدروكربونية، وتخزين الطاقة 8. ثمة سمة مشتركة بين هذه التطبيقات هو أن الجسيمات يجب أن تتدفق من خلال هندستها الجميلة، مثل الفوهات، رؤوس الطباعة، microchannels، أو وسائل الإعلام التي يسهل اختراقها، و / أو أن تكون على شكل في الأغشية الرقيقة أو قضبان. التقنيات المستخدمة لتحقيق هيكل الغرويات ميكرون الحجم في هندستها المحصورة، بما في ذلك الإلكترون المجهري 17،18، المجهر الأشعة السينية 19، والليزر حيود مicroscopy 20، ويمكن استخدامها لقياس هيكل وديناميكية الجزيئات على الميكروسكيل. هذه التقنيات، ومع ذلك، لا تسمح بالوصول إلى مسارات الجزيئات الفردية، والتي من المقاييس الهيكلية وديناميكية يمكن حسابها للمقارنة مباشرة إلى المحاكاة العددية 21،22. المجهري متحد البؤر هو البديل من مضان المجهر تمكن من التصوير أقسام رقيقة من عينة الفلورسنت. للعلم الغروية 10، هذه التقنية مفيدة بشكل خاص للتصوير في أعماق تعليق كثيفة أو في ثلاثة أبعاد. الخوارزميات الجسيمات تتبع 23 تطبيقها على اثنين أو سلسلة زمنية ثلاثية الأبعاد من الميكروسكوب متحد البؤر تسفر عن مسارات جميع الجزيئات مرئية. ونتيجة لذلك، تم تطبيق مزيج من المجهري متحد البؤر والجسيمات تتبع لدراسة سلوك المرحلة، وهيكل، وديناميات تعليق الغروية، بما في ذلك بلورات أمر 24-27 والفوضىإد نظارات 28-31 32-35 والمواد الهلامية. غيرها من خوارزميات تحليل الصور يمكن تطبيقها لقياس ديناميكية الجسيمات من سلسلة زمنية من الميكروسكوب متحد البؤر. على سبيل المثال، وديناميات الجسيمات ناشر يمكن دراستها من خلال تحليل التقلبات في كثافة بمرور الوقت باستخدام المجهر متحد البؤر الفرق ديناميكية 36. عندما التشريد الجسيمات أكبر من التباعد بين الجسيمات، وصورة العلاقة القائمة على 37 صورة الجسيمات velocimetry 38-40 يمكن تطبيقها لقياس ملامح سرعة الجسيمات. سمح مزيج من تتبع وارتباط خوارزميات ديناميات الغروية التي يمكن قياسها في النظم تمر بطيئة وسريعة التدفق 11-16،41-45. نستخدم مخاليط البوليمر الغروانية كنماذج لتعليق الغروية جذابة 9. في هذه الخلائط، يتم التحكم في مدى وقوة محتملة بين الجسيمات جذابة عن طريق نسبةفي دائرة نصف قطرها من الدوران البوليمر إلى دائرة نصف قطرها الجسيمات وتركيز البوليمر والتنافر الكهربائي يتم التحكم فيها عن طريق إضافة الملح العضوية الأحادي التكافؤ 46. لأن التفاعلات بين الجسيمات يمكن ضبطها بعناية، وترسيخ هذه الخلائط وقد درس على نطاق واسع مع المجهري متحد البؤر 34،47-51. نحن هنا لشرح التصوير متحد البؤر وتحليل الصور 37 من مخاليط البوليمر الغروانية هادئة وتتدفق، والذي يقام على جزء من حجم الغروانية ثابتة في Φ = 0.15، وهذا التحقيق أثر الحبس على سلوك المرحلة وخصائص تدفق هذه الخلائط. هذه التقنيات قابلة للتطبيق على نطاق واسع لأنظمة الجسيمات التي هي الانكسار وفيها الجسيمات و / أو المذيبات يمكن المسمى مع صبغة الفلورسنت يقابل مؤشر.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:752px;" width="751">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:103px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:315px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Cyclohexyl bromide</td>
			<td style="width:103px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">135194</td>
			<td style="width:315px;">CAS Number&#160; 108-85-0, Molecular wt. =163.06, Used in stock solvent</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Decahydronapthalene</td>
			<td style="width:103px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">D251</td>
			<td style="width:315px;">CAS Number 91-17-8, Molecular wt. = 138.25, Used in stock solvent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Nile Red</td>
			<td style="width:103px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">72485</td>
			<td style="width:315px;">Fluorescent dye</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Fluorescein 5(6)-isothiocyanate</td>
			<td style="width:103px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">F3651</td>
			<td style="width:315px;">Fluorescent dye</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Rhodamine B</td>
			<td style="width:103px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">83689</td>
			<td style="width:315px;">Fluorescent dye</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Dynamic Light Scattering&#160;</td>
			<td style="width:103px;">Brookhaven Instruments</td>
			<td style="width:119px;">BI-APD</td>
			<td style="width:315px;">DLS equipment used for particle size measurement</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Polystyrene&#160;</td>
			<td style="width:103px;">Varian/Agilent</td>
			<td style="width:119px;">PL20138-23</td>
			<td style="width:315px;">Polystyrene (polymer) for inducing depletion attraction</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">tetrabutyl(ammonium chloride) (TBAC)</td>
			<td style="width:103px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">86870</td>
			<td style="width:315px;">monovalent salt</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Cover slips</td>
			<td style="width:103px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">12-518-210&#160;</td>
			<td style="width:315px;">48&#10761;65 mm</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Cover slips</td>
			<td style="width:103px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">12-540B</td>
			<td style="width:315px;">22&#10761;22 mm</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">UV Adhesive</td>
			<td style="width:103px;">Norland Adhesive</td>
			<td style="width:119px;">NOA 68T</td>
			<td style="width:315px;">Part Number 68T01 (UV cured adhesive)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">VT Eye</td>
			<td style="width:103px;">Visitech</td>
			<td style="width:119px;">VT Eye</td>
			<td style="width:315px;">confocal scanner</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">VT Infinity</td>
			<td style="width:103px;">Visitech</td>
			<td style="width:119px;">VT Infinity</td>
			<td style="width:315px;">confocal scanner</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Microscope&#160;</td>
			<td style="width:103px;">Leica</td>
			<td style="width:119px;">DMI3000B</td>
			<td style="width:315px;">Inverted Microscope</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Centrifuge</td>
			<td style="width:103px;">Thermo Scientific&#160;</td>
			<td style="width:119px;">Sorvall ST 16</td>
			<td style="width:315px;">1-5000 rpm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Glass slides</td>
			<td style="width:103px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">48382-171</td>
			<td style="width:315px;">25&#10761;75 mm, 1.0 mm thick</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">microcapillary</td>
			<td style="width:103px;">Vitrocom</td>
			<td style="width:119px;">8510-100</td>
			<td style="width:315px;">0.1&#10761;0.1 mm square cross section, 100 mm length</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Teflon tubing</td>
			<td style="width:103px;">smallparts</td>
			<td style="width:119px;">SLTT 26-72</td>
			<td style="width:315px;">Zeus PTFE Sublite Wall Tubing 26 AWG .016&#34; ID x .0030&#34; Wall</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Epoxy</td>
			<td style="width:103px;">Devcon</td>
			<td style="width:119px;">DA051</td>
			<td style="width:315px;">5 minute epoxy</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Syringe</td>
			<td style="width:103px;">Micromate/Cadence</td>
			<td style="width:119px;">5004</td>
			<td style="width:315px;">glass syringe with metal luer lock tip</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Syringe tips&#160;</td>
			<td style="width:103px;">Nordson</td>
			<td align="right">7018462</td>
			<td style="width:315px;">32 GA precision tips&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Syringe pump&#160;</td>
			<td style="width:103px;">New Era Pump system Inc.&#160;</td>
			<td style="width:119px;">NE1002X</td>
			<td style="width:315px;">Programmable microfluidic pump (syringepump.com)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Weigh balance</td>
			<td style="width:103px;">Mettler Toledo</td>
			<td style="width:119px;">AB204-S</td>
			<td style="width:315px;">0.0001-220 g</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">PMMA particles</td>
			<td style="width:103px;">synthesized</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:315px;">poly(methylmethacrylate) colloidal particles</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

confocal imaging of confined quiescent and flowing colloid-polymer mixtures

سلوك المعلقات الغروية تقتصر التفاعلات بين الجسيمات مع جذابة أمر حاسم لتصميم الرشيد للمواد موجهة لتجميع 1-3، تسليم المخدرات 4، وتحسين الانتعاش 5-7 الهيدروكربونية، وأقطاب flowable لتخزين الطاقة 8. معلقات تحتوي على الغرويات والبوليمرات الفلورية غير التكثيف-جذابة أنظمة النموذج، كما أن نسبة نصف قطر الدوران البوليمر إلى دائرة نصف قطرها الجسيمات وتركيز السيطرة بوليمر مدى وقوة الجذب بين الجسيمات، على التوالي. عن طريق ضبط خصائص البوليمر وجزء حجم الغرويات والسوائل الغروانية، والسوائل التجمعات، والمواد الهلامية، والبلورات، والنظارات ويمكن الحصول على 9. المجهري متحد البؤر، وهو البديل من مضان المجهري، يسمح للعينة شفافة بصريا والفلورسنت ليمكن تصوير مع مكانية عالية والقرار الزماني في ثلاثة أبعاد. في هذه التقنية، وهي ذات الثقب صغير أو شق كتل ضوء الفلورسنت المنبعثة من المناطق من العينة التي هي خارج الحجم البؤري للنظام بصري المجهر. ونتيجة لذلك، يتم تصوير سوى جزء رقيقة من العينة في المستوى البؤري. بشكل خاص يناسب هذه التقنية بشكل جيد لتحقيق بنية وديناميات في تعليق الغروية كثيفة في نطاق واحد الجسيمات: الجسيمات هي كبيرة بما يكفي لحلها باستخدام الضوء المرئي ومنتشر ببطء بما فيه الكفاية ليتم القبض بسرعات المسح نموذجية نظم متحد البؤر التجارية 10 . وقد مكنت التحسينات في سرعة المسح الضوئي وخوارزميات التحليل أيضا التصوير متحد البؤر الكمية المتدفقة تعليق 11-16،37. في هذه الورقة، ونحن لشرح التجارب المجهري متحد البؤر للتحقيق في سلوك المرحلة المحصورة وخصائص تدفق مخاليط الغروانية البوليمر. علينا أولا إعداد كولالخلائط OID البوليمر التي هي الكثافة والانكسار مؤشر المتطابقة. المقبل، ونحن التقرير بروتوكول قياسي لتصوير هادئة مخاليط البوليمر الغروانية كثيفة تحت الحبس متفاوتة في الخلايا على شكل وتد رقيقة. أخيرا، علينا أن نظهر بروتوكول لتصوير مخاليط البوليمر الغروانية خلال تدفق متناهية.

لإثبات التصوير متحد البؤر والجسيمات تتبع، ونحن دراسة تأثير الحبس على سلوك المرحلة مخاليط البوليمر الغروانية 63-65. لهذه التجارب كانت قطر الغروانية 2 أ = 0.865 ميكرون. تم إصلاح الكسر حجم الغروي في Φ = 0.15 وكان تباينت تركيز البوليمر ج ع 0-23،6 ملغ / مل. وتظهر ...

Watch this Scientific Journal Video about Confocal Imaging of Confined Quiescent and Flowing Colloid-polymer Mixtures at JoVE.com

Confocal Imaging of Confined Quiescent and Flowing Colloid-polymer Mixtures

ويستخدم المجهر متحد البؤر لصورة مخاليط البوليمر الغروانية هادئة وتتدفق، والتي يتم دراستها كما نظم نموذج للمعلقات جذابة. وتستخدم خوارزميات تحليل الصور لحساب المقاييس الهيكلية وديناميكية للالجسيمات الغروية التي تقيس التغيرات بسبب الحبس هندسية.

التصوير متحد البؤر المحصورة من هادئة ويتدفق مخاليط البوليمر المادة الغروية

The behavior of confined colloidal suspensions with attractive interparticle interactions is critical to the rational design of materials for directed ...

Research

JoVE Journal

Chemistry

Synthesis of Immunotargeted Magneto-plasmonic Nanoclusters

تركيب Immunotargeted مغناطيسي plasmonic Nanoclusters

Magnetic and plasmonic properties combined in a single nanoparticle provide a synergy that is advantageous in a number of biomedical applications ...

Preparation and In Vitro Characterization of Dendrimer-based Contrast Agents for Magnetic Resonance Imaging

Preparation and In Vitro Characterization of Dendrimer-based Contrast Agents for Magnetic Resonance Imaging

إعداد و<em&gt; في المختبر</em&gt; توصيف وكلاء التباين القائم Dendrimer للتصوير بالرنين المغناطيسي

Paramagnetic complexes of gadolinium(III) with acyclic or macrocyclic chelates are the most commonly used contrast agents (CAs) for magnetic resonance ...

Direct Imaging of Laser-driven Ultrafast Molecular Rotation

التصوير المباشر مدفوعة الليزر فائق السرعة الجزيئية دوران

We present a method for visualizing laser-induced, ultrafast molecular rotational wave packet dynamics. We have developed a new 2-dimensional Coulomb ...

Measurements of Long-range Electronic Correlations During Femtosecond Diffraction Experiments Performed on Nanocrystals of Buckminsterfullerene

قياسات للارتباطات الإلكترونية البعيدة المدى خلال تجارب حيود Femtosecond على نانوكريستالس بوكمينستيرفوليريني

The precise details of the interaction of intense X-ray pulses with matter are a topic of intense interest to researchers attempting to interpret the ...

Separation of Aldehydes and Reactive Ketones from Mixtures Using a Bisulfite Extraction Protocol

الفصل بين الألدهيدات والكيتونات رد الفعل من الخلائط استخدام بروتوكول استخراج بيكبريتيت

The purification of organic compounds is an essential component of routine synthetic operations. The ability to remove contaminants into an aqueous layer ...

Regioselective O-Glycosylation of Nucleosides via the Temporary 2',3'-Diol Protection by a Boronic Ester for the Synthesis of Disaccharide Nucleosides

Regioselective O-Glycosylation of Nucleosides via the Temporary 2',3'-Diol Protection by a Boronic Ester for the Synthesis of Disaccharide Nucleosides

ريجيوسيليكتيفي س-جليكوسيليشن من نوكليوسدس عن طريق المؤقتة 2 '، 3'-ديول الحماية إستر برونك لتركيب نوكليوسدس ديساكهارايد

Disaccharide nucleosides, which consist of disaccharide and nucleobase moieties, have been known as a valuable group of natural products having ...

Automation of a Positron-emission Tomography (PET) Radiotracer Synthesis Protocol for Clinical Production

Automation of a Positron-emission Tomography PET Radiotracer Synthesis Protocol for Clinical Production

التشغيل الآلي لانبعاث البوزيترون الطبقي (PET) Radiotracer التوليف بروتوكول للإنتاج السريرية

The development of new positron-emission tomography (PET) tracers is enabling researchers and clinicians to image an increasingly wide array of biological ...

Imaging Corrosion at the Metal-Paint Interface Using Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry

التصوير التاكل في واجهه الطلاء المعدني باستخدام مقياس الطيف الطيفي الثانوي لأيونات الطيران

Corrosion developed at the paint and aluminum (Al) metal-paint interface of an aluminum alloy is analyzed using time-of-flight secondary ion mass ...

Technical Aspect of the Automated Synthesis and Real-Time Kinetic Evaluation of [11C]SNAP-7941

Technical Aspect of the Automated Synthesis and Real-Time Kinetic Evaluation of [11C]SNAP-7941

الجانب التقني من التوليف الآلي والتقييم الحركي في الوقت الحقيقي من [11C] SNAP-7941

Positron emission tomography (PET) is an essential molecular imaging technique providing insights into pathways and using specific targeted radioligands ...

Resolving Water, Proteins, and Lipids from In Vivo Confocal Raman Spectra of Stratum Corneum through a Chemometric Approach

حل المياه والبروتينات والدهون من في فيفو الأطياف رامان البؤرية من الطبقة القرنية من خلال نهج قياس كيميائي

Development of this in vivo confocal Raman spectroscopic method enables the direct measurement of water, proteins, and lipids with depth resolution in ...