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

Исследования сообщили в этой публикации была поддержана университет Хьюстона Новый факультет Грант, семян субсидии из Техаса Центра сверхпроводимости, и Научно-исследовательского фонда Американского химического общества Petroleum (52537-DNI).

1. Подготовка коллоидной-полимерных смесей Примечание: Этот протокол использует поли (метилметакрилата) (ПММА) частицы, стерически стабилизированный с использованием поли (12-гидроксистеариновой кислоты) и метили флуоресцентным красителем (например, Нила красный, родами?...

Коллоидные суспензии широко изучен в качестве моделей поведения ограниченного фазы, так микронного размера коллоидные частицы обладают значительно медленнее, чем динамики атомов и молекул и, следовательно, может быть легко отображены и проследить во времени 10. Для этих фундаме?...

Эта статья демонстрирует (а) конфокальной микроскопии из покоящихся и впадающих ограниченном коллоидно-полимерных смесей в двух и трех измерениях и (б) частиц отслеживания и корреляционного анализа полученных изображений, чтобы получить количественную информацию о поведении фазы и реологических свойств. Коллоидные суспензии с привлекательными межчастичных взаимодействий появляются повсеместно в технологических приложениях, как материалов для направленной сборки 1-3 доставки лекарств 4, улучшенной 5-7 извлечения углеводородов и энергии хранения 8. Общей чертой этих приложений является то, что частицы должны быть мелкими текла через геометрий, таких как сопел печатающих головок, микроканалов, или пористых сред и / или быть придана тонких пленок или стержней. Методы, используемые для исследования структуры микронных размеров коллоидов в ограниченном геометрий, в том числе электронной микроскопии 17,18, рентгеновской микроскопии 19, и лазер-дифракционного мicroscopy 20, может быть использован для измерения структуры и динамики частиц на микроуровне. Эти методы, однако, не позволяют доступ к траекторий отдельных частиц, из которых структурные и динамические показатели могут быть вычислены для прямого сравнения с численным моделированием 21,22. Конфокальной микроскопии является вариантом флуоресцентной микроскопии, который позволяет визуализации тонких срезов флуоресцентным образца. Для коллоидной науке 10, этот метод особенно полезен для визуализации глубоко внутри плотных суспензий или в трех измерениях. Частица слежения алгоритмы 23 применяется до двух-или трехмерное временных рядов конфокальной микрофотографии дают траектории всех видимых частиц. В результате, сочетание конфокальной микроскопии и частиц слежения был применен для изучения поведения фаз, структуру и динамику коллоидных суспензий, в том числе кристаллах 24-27 и расстройстваред очки 28-31 и гели 32-35. Другие алгоритмы анализа изображений может быть применен для измерения динамики частиц из временного ряда конфокальных микрофотографии. Например, динамика диффузные частиц можно изучать на основе анализа колебания интенсивности по времени с использованием конфокальной дифференциального динамического микроскопии 36. Когда смещения частиц крупнее, чем расстояние между частицами, корреляция изображения 37 на основе скорости Изображения Частиц 38-40 может применяться для измерения профилей скорости частиц. Сочетание отслеживания и корреляции алгоритмов позволила коллоидные динамика для измерения в системах, подвергающихся медленный и быстрый поток 11-16,41-45. Мы используем коллоидно-полимерные смеси в качестве моделей для привлекательных коллоидных суспензий 9. В этих смесях, диапазон и сила притяжения между частицами потенциала управляются через отношениеполимерного радиуса инерции к радиусу частиц и концентрации полимера и электростатического отталкивания управляется с помощью добавления одновалентной органической соли 46. Потому межчастичные взаимодействия могут быть тщательно настроены, затвердевание этих смесей была тщательно изучена с конфокальной микроскопии 34,47-51. Здесь мы показываем, конфокальной микроскопии и анализа изображений 37 из покоящихся и впадающих коллоидно-полимерных смесей, в которых проводится объем коллоидная фракция зафиксирована на уровне Φ = 0,15, что зонд эффект конфайнмента на фазового поведения и свойств текучести этих смесей. Эти методы широко применимы к системам частиц, которые преломления соответствием и в котором частицы и / или растворитель может быть помечен флуоресцентным красителем.

<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

Поведение ограниченных коллоидных суспензий с привлекательными межчастичных взаимодействий имеет решающее значение для рационального проектирования материалов для направленной сборки 1-3 доставки лекарств 4, улучшение углеводородного восстановления 5-7, и текучих электродов для хранения энергии 8. Суспензии, содержащие флуоресцентные коллоиды и неадсорбирующим полимеры являются привлекательными модельные системы, как отношение полимерной радиуса инерции к радиусу частиц и концентрации полимера контроля диапазон и сила притяжения между частицами, соответственно. Путем настройки свойств полимера и объемной доли коллоидов, коллоидных жидкостей, жидкостей кластеров, гели, кристаллы, и стаканы могут быть получены 9. Конфокальной микроскопии, вариант флуоресцентной микроскопии, позволяет оптически прозрачным и флуоресцентный образец для включения в образ с высоким пространственным и временным разрешением в трех измерениях. В этой технике, небольшой точечным или щель блокирует излучаемый флуоресцентный свет от областей образца, которые находятся вне фокальной объема микроскопа оптической системы. В результате, только тонкий срез образца в фокальной плоскости изображается. Этот метод особенно хорошо подходит для исследования структуры и динамики в плотных коллоидных суспензий в масштабе одночастичном: частицы достаточно велики, чтобы быть разрешен с помощью видимого света и диффузных достаточно медленно, чтобы быть захвачены при типичных скоростях сканирования коммерческих систем конфокальной 10 . Улучшения в скорости воспроизведения и алгоритмов анализа также позволили количественно конфокальной микроскопии, протекающего суспензий 11-16,37. В этой статье мы покажем, конфокальные эксперименты микроскопии для исследования поведения ограниченного фазы и реологические свойства коллоидно-полимерных смесей. Мы сначала подготовить коллподъязычная-полимерные смеси, которые плотности и показателя преломления совпадают. Далее, мы сообщаем стандартный протокол для работы с изображениями покоящиеся плотные коллоидно-полимерные смеси при различных родов в тонких клиновидных клеток. Наконец, мы демонстрируем протокол для визуализации коллоидно-полимерные смеси во микроканальном потока.

Чтобы продемонстрировать конфокальной микроскопии и частиц-отслеживание, мы исследовали влияние конфайнмента на фазовой поведения коллоидно-полимерных смесей 63-65. В этих экспериментах было диаметр коллоидный 2 = 0,865 мкм. Объем коллоидный фракция была зафиксирована на уровне Φ = 0...

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

Конфокальной микроскопии используется для изображения покоя и впадающих коллоидно-полимерных смесей, которые изучаются в качестве модельных систем для привлекательных суспензий. Алгоритмы анализа изображения используются для расчета структурных и динамических показателей для коллоидных частиц, которые измеряют изменения в связи с геометрической заключения.

Конфокальной микроскопии из замкнутого покоя и Измельчитель коллоидной-полимерных смесей

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

Синтез Immunotargeted Магнето-плазмонное Нанокластеры

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

подготовки и<em&gt; In Vitro</em&gt; Характеристика дендримером на основе контрастных агентов для магнитно-резонансной томографии

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

Прямая Визуализация лазерному сверхбыстрой вращения молекул

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

Измерения на большие расстояния электронной корреляции во время Фемтосекундный дифракции эксперименты, проведенные на нанокристаллов Бакминстерфуллерен

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

Разделение альдегидов и кетонов реактивной от смеси, используя протокол извлечения бисульфита

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

Региоселективный O- гликозилирования нуклеозидов через временные 2', 3'-диол защиты борных эфира для синтеза нуклеозидов дисахарида

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

Автоматизация протокол синтеза радиоиндикаторных позитронно выбросов томография (ПЭТ) для клинических производства

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

Коррозионная обработка изображений в интерфейсе Metal-краски с использованием вторичной спектрометрии "время полета"

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

Технический аспект автоматизированного синтеза и кинетической оценки в реальном времениNo 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

Разрешите воду, протеины, и Липиды от In Vivo Confocal Raman Spectra Stratum Corneum через хемометрический подход

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