Name: measuring the densities of aqueous glasses at cryogenic temperatures
Uploaded: 2017-06-28T14:00:00
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Este trabajo fue apoyado por la NSF bajo el premio MCB-1330685. DWM reconoce el apoyo parcial de la Universidad de Cornell Molecular Biophysics Training Grant (NIH T32GM0082567).

PRECAUCIÓN: Antes de usar, consulte todas las hojas de datos de seguridad de materiales relevantes (MSDS). Por favor, use todas las prácticas de seguridad apropiadas cuando use gases comprimidos, incluyendo reguladores y válvulas de manejo de gases calibrados apropiados y tubos de gas aprobados. El contacto con criogénicos líquidos puede causar congelación severa y necrosis. Use equipo de protección personal adecuado (visera, guantes, bata de laboratorio, pantalones largos, zapatos cerrados), todos los cuales deb...

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	<li>Fahy, G. M., Wowk, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Principles+of+Cryopreservation+by+Vitrification.">Principles of Cryopreservation by Vitrification.</a> Cryopreservation and Freeze-Drying Protocols. , 21-82 (2015).</li><li>Nagy, Z. P., Nel-Themaat, L., Chang, C. -. C., Shapiro, D. B., Berna, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cryopreservation+of+eggs.">Cryopreservation of eggs.</a> Human Fertility: Methods and Protocols. , 439-454 (2014).</li><li>Kriminski, S., Caylor, C. L., Nonato, M. C., Finkelstein, K. D., Thorne, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flash+cooling+and+annealing+of+protein+crystals.">Flash cooling and annealing of protein crystals.</a> Acta Cryst Sect D. 58 (3), 459-471 (2002).</li><li>Juers, D. H., Matthews, B. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversible+lattice+repacking+illustrates+the+temperature+dependence+of+macromolecular+interactions.">Reversible lattice repacking illustrates the temperature dependence of macromolecular interactions.</a> J Mol Biol. 311 (4), 851-862 (2001).</li><li>Juers, D. H., Matthews, B. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cryo-cooling+in+macromolecular+crystallography:+advantages,+disadvantages+and+optimization.">Cryo-cooling in macromolecular crystallography: advantages, disadvantages and optimization.</a> Q Rev Biophys. 37 (2), 105-119 (2004).</li><li>Alcorn, T., Juers, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progress+in+rational+methods+of+cryoprotection+in+macromolecular+crystallography.">Progress in rational methods of cryoprotection in macromolecular crystallography.</a> Acta Cryst Sect D. 66 (4), 366-373 (2010).</li><li>Warkentin, M., Sethna, J., Thorne, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Critical+Droplet+Theory+Explains+the+Glass+Formability+of+Aqueous+Solutions.">Critical Droplet Theory Explains the Glass Formability of Aqueous Solutions.</a> Phys Rev Lett. 110 (1), 15703 (2013).</li><li>Kriminski, S., Kazmierczak, M., Thorne, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heat+transfer+from+protein+crystals:+implications+for+flash-cooling+and+X-ray+beam+heating.">Heat transfer from protein crystals: implications for flash-cooling and X-ray beam heating.</a> Acta Cryst Sect D. 59 (4), 697-708 (2003).</li><li>Loerting, T., Bauer, M., Kohl, I., Watschinger, K., Winkel, K., Mayer, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cryoflotation:+Densities+of+amorphous+and+crystalline+ices.">Cryoflotation: Densities of amorphous and crystalline ices.</a> J Phys Chem B. 115 (48), 14167-14175 (2011).</li><li>Shen, C., Julius, E. F., Tyree, T. J., Moreau, D. W., Thorne, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermal+contraction+of+aqueous+glycerol+and+ethylene+glycol+solutions+for+optimized+protein-crystal+cryoprotection+Thermal+contraction+of+aqueous+glycerol+and+ethylene+glycol+solutions+for+optimized+protein-crystal+cryoprotection.">Thermal contraction of aqueous glycerol and ethylene glycol solutions for optimized protein-crystal cryoprotection Thermal contraction of aqueous glycerol and ethylene glycol solutions for optimized protein-crystal cryoprotection.</a> Acta Cryst Sect D. 72 (6), 742-752 (2016).</li><li>Warkentin, M., Berejnov, V., Husseini, N. S., Thorne, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hyperquenching+for+protein+cryocrystallography.">Hyperquenching for protein cryocrystallography.</a> J Appl Cryst. 39 (6), 805-811 (2006).</li><li>McFerrin, M. B., Snell, E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+development+and+application+of+a+method+to+quantify+the+quality+of+cryoprotectant+solutions+using+standard+area-detector+X-ray+images.">The development and application of a method to quantify the quality of cryoprotectant solutions using standard area-detector X-ray images.</a> J Appl Cryst. 35 (5), 538-545 (2002).</li><li>Chinte, U., Shah, B., DeWitt, K., Kirschbaum, K., Pinkerton, A. A., Schall, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sample+size:+An+important+parameter+in+flash-cooling+macromolecular+crystallization+solutions.">Sample size: An important parameter in flash-cooling macromolecular crystallization solutions.</a> J. Appl. Cryst. 38 (3), 412-419 (2005).</li><li>Bosart, L. W., Snoddy, A. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Specific+gravity+of+glycerol.">Specific gravity of glycerol.</a> Ind Eng Chem. 20 (12), 1377-1379 (1928).</li><li>Rodrigues, M., Francesconi, A. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+study+of+the+excess+molar+volumes+of+binary+and+ternary+mixtures+containing+water+++(1,2-ethanediol,+or+1,2-propanediol,+or+1,3-propanediol,+or+1,2-butanediol)+++(1-n-butyl-3-methylimidazolium+bromide)+at+298.15+K+and+atmospheric+pressure.">Experimental study of the excess molar volumes of binary and ternary mixtures containing water + (1,2-ethanediol, or 1,2-propanediol, or 1,3-propanediol, or 1,2-butanediol) + (1-n-butyl-3-methylimidazolium bromide) at 298.15 K and atmospheric pressure.</a> J Solution Chem. 40 (11), 1863-1873 (2011).</li><li>Berejnov, V., Husseini, N. S., Alsaied, O. A., Thorne, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+cryoprotectant+concentration+and+cooling+rate+on+vitrification+of+aqueous+solutions.">Effects of cryoprotectant concentration and cooling rate on vitrification of aqueous solutions.</a> J Appl Cryst. 39 (2), 244-251 (2006).</li><li>Meisburger, S. P., Warkentin, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Breaking+the+Radiation+Damage+Limit+with+Cryo-SAXS.">Breaking the Radiation Damage Limit with Cryo-SAXS.</a> Biophys J. 104 (1), 227-236 (2013).</li></ol>

El presente aparato y métodos, desarrollados principalmente por estudiantes de grado con acceso limitado a herramientas y maquinaria para la construcción de instrumentos, proporciona sin embargo mediciones de densidad muy precisas para gotas líquidas individuales tan pequeñas como 50 pL. En el intervalo de concentración cercano y superior al 50% p / p, donde las tasas de enfriamiento pequeñas son suficientes para obtener muestras vitrificadas, las densidades coinciden con las obtenidas en mediciones anteriores en ...

Las propiedades físicas del agua y de las mezclas acuosas en sus diversas fases son de interés fundamental y son importantes para la comprensión in vivo e in vitro de los sistemas biológicos. En la criobiología contemporánea y la crioconservación biológica, las fases vítreas o amorfas de las mezclas acuosas de crioprotectores son de particular interés 1 , 2 . La nucleación y el crecimiento de los cristales de hielo pueden interrumpir las células y los tejidos, y promover la desnaturalización y agregación de proteínas, por lo que los protocolos de crioconservación que vitrifican el disolvente se han vuelto cada vez más populares. En la cristalografía biomolecular, la cristalización del disolvente en los canales entre las biomoléculas interrumpe las rejillas de cristal y degrada las propiedades de difracción. La vitrificación se consigue a través de una combinación de enfriamiento rápido, deshidratación y adición de solutos crioprotectores tales como glicerol, etilenglicol, polietilenglicoles (PEGs),Alcoholes y sales. La vitrificación limita la cristalización y el crecimiento del hielo, pero no elimina todos los daños relacionados con la refrigeración. Por ejemplo, la mosaicidad cristalina (una medida de la distribución de las orientaciones de los planos de cristal) aumenta rutinariamente en un factor de 10 a 100 cuando los cristales de proteína se enfrían en un estado vitrificado 3 , y las tasas de supervivencia de espermatozoides vitrificados y ovocitos varían ampliamente . Un mecanismo de daño es la contracción diferencial del disolvente y del material circundante durante el enfriamiento 3 , 4 , 5 . El disolvente de equilibrio y las concentraciones de soluto dentro de un cristal, célula o tejido son dependientes de la temperatura, y el disolvente más el soluto y el material circundante pueden contraerse en diferentes cantidades. El enfriamiento rápido puede prevenir la redistribución del solvente y del soluto antes de la vitrificación, y<html> Puede conducir a tensiones grandes, inhomogéneas y no equilibradas que causan daño a la muestra. Por lo tanto, los enfoques racionales para reducir el daño inducido por refrigeración podrían beneficiarse del conocimiento de las densidades dependientes de la temperatura de las mezclas acuosas líquidas y vitrificadas. A concentraciones de soluto superiores al 50% en peso de soluto a peso de solución (p / p), la mayoría de las mezclas de crioprotectores acuosos pueden vitrificarse con tasas de enfriamiento modestas de 10 K / s o menos, permitiendo la producción y medidas de densidad usando muestras vítreas grandes 6 . La densidad puede entonces determinarse usando el principio de Arquímedes, midiendo el peso aparente de la muestra cuando se suspende en un criógeno líquido como nitrógeno. Sin embargo, a medida que disminuye la concentración de soluto, las velocidades de enfriamiento requeridas para la vitrificación aumentan rápidamente: Las velocidades de enfriamiento para mezclas acuosas de glicerol aumentan de &lt;10 K / s a ​​50% en peso de soluto en g al volumen de solución en ml (p / v) K / sa 25% p / vAsno = &quot;xref&quot;&gt; 7. La transferencia de calor se limita a la capa límite, de modo que lograr mayores tasas de enfriamiento requiere muestras cada vez más pequeñas 8 . Las mediciones de la densidad de agua vítrea pura y hielo se han conseguido depositando gotas de diámetro micrométrico (volumen de femtolitro) en vacío sobre una superficie enfriada criogénicamente para construir una muestra macroscópica (masa gramatical). La densidad de esta muestra se determinó mediante crioflotación en una mezcla de nitrógeno líquido-argón, en la que se ajustó la densidad del líquido criogénico hasta que la muestra se volvió neutralmente flotante 9 . Sin embargo, la generación de grandes muestras de un gran número de pequeñas gotas de una manera que minimiza los volúmenes de vacío - una importante fuente de error en las mediciones anteriores de la densidad de la fase vítrea - no es trivial. Para las mezclas acuosas, la evaporación diferencial de los componentes de la solución durante la aerosolización y la deposición en vacío puede conducir aIncertidumbres sustanciales en las concentraciones depositadas. Hemos desarrollado un método, basado en cryoflotation, que permite la determinación precisa de la densidad de mezclas acuosas utilizando gotas individuales tan pequeñas como 50 pL 10 . Estas gotas pueden enfriarse rápidamente mientras se mantienen sus concentraciones originales, y su estado de temperatura criogénica (vitrificado o cristalino) se puede evaluar usando un ensayo visual simple que se correlaciona con mediciones de difracción de rayos X. Este método es ampliamente aplicable a mezclas acuosas y no acuosas, y puede extenderse a una variedad de muestras biológicas que incluyen células ( vg , tallos y huevos), muestras de tejido y cristales de proteína que tienen densidades a baja temperatura entre 0,8 y 1,4 g / Ml.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="573">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">centrifuge tube</td>
			<td style="width:71px;">Falcon</td>
			<td style="width:119px;">6029236</td>
			<td style="width:167px;">15 mL conical centrifuge tube</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">glycerol, &#62;99.5%</td>
			<td style="width:71px;">Sigma&#160;</td>
			<td style="width:119px;">G9012-100 mL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">ethylene glycol, &#62;99.8%</td>
			<td style="width:71px;">Sigma</td>
			<td>324558-100 mL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">analytical microbalance</td>
			<td style="width:71px;">Mettler</td>
			<td style="width:119px;">AE240</td>
			<td>Analytical balance, 0.01 mg resolution, has hook on bottom for weighing below the balance&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">vortexer</td>
			<td style="width:71px;">Scientific Industries</td>
			<td style="width:119px;">SI-0236</td>
			<td>Vortex-Genie 2</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Apparatus enclosure framing</td>
			<td style="width:71px;">Unistrut&#160;</td>
			<td style="width:119px;">1-5/8&#34; metal framing</td>
			<td>48&#34; wide x 24&#34; deep x 40&#34; tall&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Apparatus enclosure air barrier</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>any clear plastic sheeting</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">neoprene rubber disk</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>4&#34; diameter, 1/8&#34; thick</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">dewar flask</td>
			<td style="width:71px;">Scilogix Dilvac</td>
			<td style="width:119px;">SS333</td>
			<td>4.5 liter dewar flask with steel case and clamp lid</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">copper chamber</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>This fabricated part is comprised of a 1.43&#34; diameter, 0.017&#34; wall thickness copper tube with a solid cylindrical copper base soldered to seal one end.&#160; The copper base is 0.87&#34; tall and the overall chamber height is 7&#34;.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">nitrogen gas</td>
			<td style="width:71px;">Airgas</td>
			<td style="width:119px;">NI HP300</td>
			<td>99.998% pure N2 gas</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">argon gas</td>
			<td style="width:71px;">Airgas</td>
			<td style="width:119px;">AR HP300</td>
			<td>99.998% pure Ar gas</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">rotameter</td>
			<td style="width:71px;">Omega</td>
			<td style="width:119px;">FL3692ST</td>
			<td>2.52 l/min max flow rate</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:216px;">foam insulating lid</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>This part is fabricated from 4 lb/ft3 crosslinked polyethylene foam (supplied by Technifab, 1355 Chester Industrial Parkway, Avon, OH), and has an OD of 2.42&#34;, and ID of 1.52&#34;, and a thickness of 0.79&#34;.&#160;&#160;&#160;&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">PTFE test mass</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>This fabricated part is a 0.246&#34; diameter, 0.580&#34; tall cylinder with a 0.060&#34; diameter hole running perpendicular to and intersecting the cylinder axis ~0.10&#34; from one end.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">microbalance platform</td>
			<td style="width:71px;">Unistrut</td>
			<td style="width:119px;">1-5/8&#34; metal framing</td>
			<td>11&#34; wide x 24&#34; long x 24&#34; high rectangular frame with an top aluminum sheet containing a hole for the monofilament and hanging test mass</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">2 mil (50 um) monofilament line</td>
			<td style="width:71px;">Berkley</td>
			<td style="width:119px;">NF1502-CM</td>
			<td>Nanofil fishing line</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Argon precooling coil tubing</td>
			<td style="width:71px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">60985-512</td>
			<td>1/8&#34; ID x 1/4&#34; OD PVC tubing</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:216px;">perforated copper foil mixer</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>1.4&#34; diameter,&#160; 35 micron thick copper disk, cut from 1 ounce/ft2 copper sheet and perforated with holes using an awl or other sharp pointed tool.&#160; Insert 1-2 mm diameter rigid thermally insulating (plastic or wood) rod into the center and fix using epoxy as needed.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">syringe</td>
			<td style="width:71px;">BD</td>
			<td style="width:119px;">309628</td>
			<td>1 ml Luer-Lok tip syringe</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">vacuum generator</td>
			<td style="width:71px;">Gast</td>
			<td style="width:119px;">VG-015-00-00</td>
			<td>compressed air venturi single stage vacuum generator</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">hydrophobic coating spray</td>
			<td style="width:71px;">RainX</td>
			<td style="width:119px;">620036</td>
			<td>plastic water repellent</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">long focal length stereo microscope</td>
			<td style="width:71px;">Bausch and Lomb Stereozoom 6</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>0.67-4 x zoom pod with 20x eyepieces, 10 cm working distance&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">LED ring illuminator</td>
			<td style="width:71px;">Amscope</td>
			<td style="width:119px;">LED144S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">LED spot illuminator</td>
			<td style="width:71px;">Newhouse Lighting</td>
			<td style="width:119px;">NHCLP-LED</td>
			<td>3W LED gooseneck clamp lamp</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">1.8 ml cryo vial</td>
			<td style="width:71px;">Nunc</td>
			<td>V7634-500EA</td>
			<td>Any 1.8 or 2 ml cryovial is adequate</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measuring the densities of aqueous glasses at cryogenic temperatures

Demostramos un método para determinar las densidades de temperatura criogénicas de la fase vítrea de mezclas acuosas, y otras muestras que requieren un enfriamiento rápido, para preparar la fase de temperatura criogénica deseada. Las gotas de tamaño de microlitro a picolitro se enfrían por proyección en una mezcla de nitrógeno-argón líquido (N2 - Ar). La fase de temperatura criogénica de la gota se evalúa utilizando un ensayo visual que se correlaciona con mediciones de difracción de rayos X. La densidad de la mezcla N _ { 2} - Ar líquida se ajusta mediante la adición de N _ { 2 } o Ar hasta que la gota se vuelve neutralmente flotante. La densidad de esta mezcla y por lo tanto de la gota se determina usando una masa de prueba y el principio de Arquímedes. Con un cuidado adecuado en la preparación de gotas, la gestión del gas por encima de la mezcla líquida de criógenos para minimizar el hielo y la mezcla regular de la mezcla criogénica para evitar la estratificación de la densidad y la separación de fases, densidades &lt;0.5% de gotas tan pequeñas como 50 pLFácilmente determinado. Las mediciones de las mezclas de crioprotectores acuosos proporcionan información sobre la acción crioprotectora y proporcionan datos cuantitativos para facilitar la adaptación de la contracción térmica en la crioconservación biológica.

Las mediciones de densidad a T = 77 K para las gotas vitrificadas de glicerol acuoso y etilenglicol frente a la concentración de crioprotector se muestran en la Figura 1A y Figura 1B respectivamente y el cambio correspondiente en el volumen específico entre T = 298K y 77K, calculado usando previamente Determinado T = 298 K densidades, se muestra en la <strong class="...

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Measuring the Densities of Aqueous Glasses at Cryogenic Temperatures

Se describe un protocolo para determinar las densidades de fase vítrea de gotas de tamaño micro a pico-litro de mezclas acuosas a temperaturas criogénicas.

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Measurement of Dynamic Force Acted on Water Strider Leg Jumping Upward by the PVDF Film Sensor

Medición de fuerza dinámica en agua Strider pierna saltando hacia arriba por el Sensor de la película PVDF

This study aimed to make an explanation for the phenomenon in nature that water strider usually jumps or glides on the water surface easily but quickly, ...