Name: fabrication of an optical cell dryer for the spectroscopic analysis cells
Uploaded: 2019-01-08T14:00:00
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Les auteurs n’ont aucuns accusés de réception.

1. conception
<ol><li>Voir la Figure 1 pour des détails sur la mise au point de dessin.</li>
	<li>Couper une planche épaisse acrylique de 3 mm à 210 mm de largeur x 60 mm de hauteur x 104 mm de profondeur, lier avec adhésif acrylique et assembler le cas.</li>
	<li>Installer jusqu'à 30 cellules optiques de 12,5 x 12,5 mm.</li>
	<li>Fixer les interrupteurs et les lampes de démarrage et d’arrêt et un bouton de variable pour le réglage de temps de séchage sur la face avant du boîti...

<ol>
	<li>Byeon, J., Kang, K. H., Jung, H. K., Suh, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+for+Quantification+of+Biopharmaceutical+Protein+Using+a+Microvolume+Spectrometer+on+Microfluidic+Slides.">Assessment for Quantification of Biopharmaceutical Protein Using a Microvolume Spectrometer on Microfluidic Slides.</a> Biochip Journal. 11 (1), 21-29 (2017).</li><li>You, C. C., 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=Detection+and+identification+of+proteins+using+nanoparticle-fluorescent+polymer+'chemical+nose'+sensors.">Detection and identification of proteins using nanoparticle-fluorescent polymer 'chemical nose' sensors.</a> Nature Nanotechnology. 2 (5), 318-323 (2007).</li><li>Nonaka, H., Hideno, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+of+cellulase+adsorbed+on+saccharification+residue+without+the+use+of+colorimetric+protein+assays.">Quantification of cellulase adsorbed on saccharification residue without the use of colorimetric protein assays.</a> Journal of Molecular Catalysis. 110, 54-58 (2014).</li><li>Thongboonkerd, V., Songtawee, N., Kanlaya, R., Chutipongtanate, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+analysis+and+evaluation+of+the+solubility+of+hydrophobic+proteins+recovered+from+brain,+heart+and+urine+using+UV-visible+spectrophotometry.">Quantitative analysis and evaluation of the solubility of hydrophobic proteins recovered from brain, heart and urine using UV-visible spectrophotometry.</a> Analytical and Bioanalytical Chemistry. 384 (4), 964-971 (2006).</li><li>Nakashima, N., Okuzono, S., Murakami, H., Nakai, T., Yoshikawa, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DNA+dissolves+single-walled+carbon+nanotubes+in+water.">DNA dissolves single-walled carbon nanotubes in water.</a> Chemistry Letters. 32 (8), 782-782 (2003).</li><li>Ishibashi, Y., Ito, M., Homma, Y., Umemura, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monitoring+the+antioxidant+effects+of+catechin+using+single-walled+carbon+nanotubes:+Comparative+analysis+by+near-infrared+absorption+and+near-infrared+photoluminescence.">Monitoring the antioxidant effects of catechin using single-walled carbon nanotubes: Comparative analysis by near-infrared absorption and near-infrared photoluminescence.</a> Colloids and Surfaces B-Biointerfaces. , 139-146 (2018).</li><li>Zheng, 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=DNA-assisted+dispersion+and+separation+of+carbon+nanotubes.">DNA-assisted dispersion and separation of carbon nanotubes.</a> Nature Materials. 2 (5), 338-342 (2003).</li><li>Hughes, M. E., Brandin, E., Golovchenko, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+absorption+of+DNA-carbon+nanotube+structures.">Optical absorption of DNA-carbon nanotube structures.</a> Nano Letters. 7 (5), 1191-1194 (2007).</li><li>Zhao, W., Song, C. H., Pehrsson, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Water-soluble+and+optically+pH-sensitive+single-walled+carbon+nanotubes+from+surface+modification.">Water-soluble and optically pH-sensitive single-walled carbon nanotubes from surface modification.</a> Journal of the American Chemical Society. 124 (42), 12418-12419 (2002).</li><li>Koh, B., Park, J. B., Hou, X. M., Cheng, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+Dispersion+Studies+of+Single-Walled+Carbon+Nanotubes+in+Aqueous+Solution.">Comparative Dispersion Studies of Single-Walled Carbon Nanotubes in Aqueous Solution.</a> Journal of Physical Chemistry B. 115 (11), 2627-2633 (2011).</li><li>Nakayama, T., Tanaka, T., Shiraki, K., Hase, M., Hirano, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Suppression+of+single-wall+carbon+nanotube+redox+reaction+by+adsorbed+proteins.">Suppression of single-wall carbon nanotube redox reaction by adsorbed proteins.</a> Applied Physics Express. 11 (7), 075101-075101 (2018).</li><li>Zeranska-Chudek, K., 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=Study+of+the+absorption+coefficient+of+graphene-polymer+composites.">Study of the absorption coefficient of graphene-polymer composites.</a> Scientific Reports. 8, 9132-9132 (2018).</li><li>Laptinskiy, K. A., 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=Adsorption+of+DNA+Nitrogenous+Bases+on+Nanodiamond+Particles:+Theory+and+Experiment.">Adsorption of DNA Nitrogenous Bases on Nanodiamond Particles: Theory and Experiment.</a> Journal of Physical Chemistry C. 122 (20), 11066-11075 (2018).</li><li>Jena, P. V., Safaee, M. M., Heller, D. A., Roxbury, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DNA-Carbon+Nanotube+Complexation+Affinity+and+Photoluminescence+Modulation+Are+Independent.">DNA-Carbon Nanotube Complexation Affinity and Photoluminescence Modulation Are Independent.</a> ACS Applied Materials &amp; Interfaces. 9 (25), 21397-21405 (2017).</li><li>Ohfuchi, M., Miyamoto, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+properties+of+oxidized+single-wall+carbon+nanotubes.">Optical properties of oxidized single-wall carbon nanotubes.</a> Carbon. 114, 418-423 (2017).</li></ol>

Les cellules optiques peuvent être séchés en même temps avec les ventilateurs, et le temps de séchage peut être considérablement réduit. Même si l’opération d’arrêt n’est pas exécutée, il peut être arrêté en toute sécurité en utilisant la fonction d’arrêt automatique du minuteur. Les résultats de mesure de la distribution du temps séchage, il n’y avait aucune différence significative concernant la durée de séchage en raison de la différence de la position de montage des cellules optique...

Cellules optiques sont utilisés comme instruments de laboratoire dans un large éventail de domaines. Dans la recherche en sciences de la vie, biomolécules telles que les acides nucléiques et les protéines sont souvent utilisés pour des expériences et des méthodes spectroscopiques sont largement utilisés pour les méthodes quantitatives. Quantifier précisément l’échantillon de l’expérience est indispensable pour obtenir des résultats plus précis et reproductibles. Le spectre d’absorption obtenu par un spectrophotomètre a souvent été utilisé pour la quantification des biomolécules telles que les acides nucléiques et protéines1,2,3,4. Recherche sur les caractéristiques d’oxydo-réduction causée par le changement dans le spectre d’absorption et de photoluminescence d’un nanotube de carbone (CNT) dispersé à l’aide de l’ADN a également été menée5,6,7, 8,9,10. Cellules optiques sont utilisés pour ces mesures, mais des mesures précises ne peuvent être faites que si elles sont soigneusement lavés et séchés.
Lors de la mesure des spectres d’absorption ou de la photoluminescence, il est impossible de mesurer précisément dans les cellules optique sale11,12,13,14,15. Économiques cellules optiques jetables en polystyrène et poly-méthacrylate de méthyle-servent également à éliminer la contamination et les laver. Cependant, lorsque des mesures précises sont requises, verres de quartz sont souvent utilisés, parce qu’ils ont extrêmement excellentes propriétés optiques tels que de la transmission de la lumière. Dans ce cas, les cellules optiques sont lavés après la mesure de l’échantillon et utilisés à plusieurs reprises. Habituellement, après avoir lavé les cellules optiques avec l’eau ou l’éthanol, ils sont séchés naturellement. Lorsqu’il est nécessaire de séchage rapide, ils sont séchés un à un en utilisant un sèche-cheveux ou des appareils similaires. Nettoyage des cellules optiques est une des procédures plus désagréables et beaucoup de temps dans l’expérience. Comme le nombre d’échantillons augmente, le temps séchage augmente, ce qui, à son tour, augmente le temps requis pour effectuer l’expérience et la recherche. Dans les études passé, on n’a aucuns signalé sur périphériques de cellules optiques. Cette étude a pour but de réduire le temps de recherche par séchage des cellules optiques multiples simultanément.
Nous avons examiné s’il existe des autres produits similaires. Une température constante de type boîte sèche avec une fonction de contrôle de température et une fonction de minuterie existe déjà ; Cependant, aucun produit commercial avec la même configuration ne se trouvent.
Un aperçu de la production de ce dispositif est décrit. Tout d’abord, le cas de caisson est fait à l’aide d’une plaque d’acrylique. Filet en nylon est fixé sur le haut. Une grille en plastique est placée dessus pour fixer la cellule optique. Le circuit de commande est stocké à l’intérieur du boîtier et la plaque en plastique est fixée afin de protéger le circuit de gouttelettes d’eau. Le circuit de commande est constitué d’un CPU et est contrôlé par logiciel. Souffleurs sont attachés à l’arrière du boîtier, et le vent fourni par les soufflantes pénètre dans les cellules optiques mis sens dessus dessous. Les ventilateurs sont activées par un interrupteur sur le front, et ils sont automatiquement arrêtés par la minuterie. Selon le nombre de cellules optiques à sécher, deux ou quatre ventilateurs peuvent être sélectionnés pour l’opération. Les gouttelettes d’eau ruisselant des cellules optiques s’évaporent avec le vent les souffleurs. Les cellules de quartz sont lavés avec de l’eau ou l’éthanol, et le temps de séchage est comparé à celle de séchage naturel.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>blower</td>
			<td>ebm-papst</td>
			<td>422JN</td>
			<td>Mulfingen, Germany</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microcomputer</td>
			<td>Atmel Corporation</td>
			<td>ATmega 328 P</td>
			<td>CA, USA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blower selection button</td>
			<td>Sengoku Densyo Co., Ltd.</td>
			<td>MS-358 (red)</td>
			<td>Tokyo, Japan</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blower operationg lamp</td>
			<td>Akizuki Denshi Tsusho Co., Ltd.</td>
			<td>DB-15-T-OR</td>
			<td>Tokyo, Japan</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blower start button</td>
			<td>Sengoku Densyo Co., Ltd.</td>
			<td>MS-350M (white)</td>
			<td>Tokyo, Japan</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Timer</td>
			<td>Akizuki Denshi Tsusho Co., Ltd.</td>
			<td>SH16K4A105L20KC</td>
			<td>Tokyo, Japan</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Power supply switch</td>
			<td>Marutsuelec Co., Ltd.</td>
			<td>3010-P3C1T1G2C01B02BKBK-EI</td>
			<td>Tokyo, Japan</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Power supply lamp</td>
			<td>Akizuki Denshi Tsusho Co., Ltd.</td>
			<td>DB-15-T-G</td>
			<td>Tokyo, Japan</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OLED module</td>
			<td>Akihabara Co., Ltd.</td>
			<td>M096P4W</td>
			<td>Tokyo, Japan</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fabrication of an optical cell dryer for the spectroscopic analysis cells

Les cellules optiques, qui sont des instruments expérimentaux, sont petites, place tubes scellés sur un côté. Un échantillon est placé dans ce tube, et une mesure est effectuée avec un spectroscope. Les matériaux utilisés pour les cellules optiques généralement incluent quartz verre ou en plastique, mais coûteux verre de quartz est réutilisé en éliminant les substances, autres que les liquides, à analyser qui adhèrent à l’intérieur du conteneur. Dans un tel cas, les cellules optiques sont lavés avec de l’eau ou l’éthanol et séchés. Ensuite, l’exemple suivant est ajouté et mesurée. Les cellules optiques sont séchés naturellement ou avec un sèche-cheveux manuels. Cependant, séchage prend du temps, ce qui en fait l’un des facteurs qui augmentent le temps de l’expérience. Dans cette étude, l’objectif est de réduire considérablement le temps de séchage avec un séchoir automatique dédié qui peut sécher plusieurs cellules optiques à la fois. Pour réaliser ceci, un circuit a été conçu pour un micro-ordinateur, et le matériel utilisé a été indépendamment conçu et fabriqué.

Comme le montre le tableau 1, dans le cas de lavage de l’éthanol, la moyenne de temps de séchage naturel de séchage était 426,4 s et la moyenne de séchage dans le sèche-linge de cellule-optique était de 106 s. Dans le cas de l’eau de lavage, la moyenne de temps de séchage naturel de séchage a été 1481.4 s et la moyenne durée dans la sécheuse cellule de séchage était 371.6 s. Dans les deux cas, le temps de séchage a été réduit à environ un quart. La...

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Fabrication of an Optical Cell Dryer for the Spectroscopic Analysis Cells

Fabrication d’une cellule optique séchoir pour les cellules d’analyse spectroscopique

Un protocole de fabrication d’un appareil pour sécher simultanément plusieurs cellules optiques est présenté.

Optical cells, which are experimental instruments, are small, square tubes sealed on one side. A sample is placed in this tube, and a measurement is ...

Le principal avantage de cette technique est qu’elle réduit le temps de séchage qui peut raccourcir le temps consacré à cette expérience. Cette méthode pourrait être utile dans le domaine de l’analyse spectroscopique, comme lors de l’exécution de l’absorption infrarouge, ou d’autres mesures de luminescence. Les expériences peuvent être retardées en attendant que les cellules optiques sèchent.Réduire la conception du temps de séchage et fabriquer un dispositif de séchage. Cet appareil utilise une planche acrylique de trois millimètres d’épaisseur pour créer un boîtier avec un dessus partiellement ouvert. Machinez la planche à l’avant du boîtier pour accommoder les commandes de l’appareil.De même, machine de la planche à l’arrière pour accueillir quatre souffleurs pour le séchage, exploité par paires pour le côté gauche et droit. Supportez un treillis acrylique au-dessus du boîtier afin de maintenir les cellules optiques en place. Sous le treillis, attaché au boîtier est filet de nylon pour soutenir les cellules et permettre le flux d’air.A l’intérieur du boîtier se trouvent l’électronique. D’autres planches acryliques les protègent des fluides et redirigent le flux d’air. Un schéma de l’électronique révèle le microcontrôleur à la base.Ces connecteurs sur le schéma représentent les commandes et les indicateurs de l’appareil. Le fonctionnement de l’appareil terminé est simple. Commencez par allumer l’interrupteur d’alimentation principal.Voici le commutateur de puissance et la lumière de l’indicateur de puissance représentés sur le schéma. Ensuite, placez les cellules optiques dans le maillage de l’appareil, en les concentrant d’un côté sinon tous les espaces sont nécessaires. Une fois terminé, sélectionnez deux souffleur ou quatre ventilateurs.Les lumières du panneau refléteront le choix. Dans le schéma, les commandes du ventilateur et les voyants indicateurs sont regroupés sur un seul connecteur. Lorsque le fonctionnement commence, une impulsion avec le signal de modulation du microcontrôleur va à un transistor, qui active les souffleurs.La sortie du ventilateur est déterminée par une résistance variable prédéfinise de 10 kilo-ohm. Maintenant, réglez le temps de séchage avec une résistance variable réglable. La valeur sélectionnée est affichée sur l’OLED.Une fois la valeur de résistance sélectionnée, la sortie de tension est convertie par le microordinateur. Le microcontrôleur transfère la valeur convertie, via le protocole de circuit inter-intégré à un OLED pour affichage. Appuyez sur le bouton de démarrage pour démarrer les ventilateurs et le processus de séchage.Dans le schéma, le bouton de démarrage est sur le même connecteur que le bouton d’alimentation. Le flux d’air des ventilateurs aide à sécher les cellules optiques qui sont dans la sécheuse. Préparez-vous à mesurer le temps de séchage naturel.Pour cela, disposer le papier absorbant épais sur une surface. Obtenez une cellule optique bien lavée, non séchée. Placez brièvement la cellule optique sur une partie du papier.Déplacez-le ensuite sur une partie sèche du papier. Commencez à mesurer le temps de séchage lorsque la cellule est en deuxième position. Pour utiliser la sécheuse optique, disposer également du papier absorbant épais sur une surface.Prenez une cellule lavée et placez-la brièvement sur le papier. De là, placez la cellule optique dans la sécheuse à la position de mesure choisie. Allumez la puissance, sélectionnez les quatre souffleurs.Réglez l’heure. Ensuite, démarrez la sécheuse. Mesurer le temps dans la sécheuse jusqu’à ce que la cellule soit sèche.Ce diagramme représente les différentes positions de la sécheuse optique. Les carrés le long de la rangée inférieure sont vers l’avant de l’appareil. Les chiffres représentent la moyenne de trois temps de séchage mesurés.La moyenne sur toutes les positions est de 106 secondes, contre 426 secondes pour le séchage naturel. À l’aide des ventilateurs, les cellules optiques peuvent être séchées simultanément et le temps de séchage peut être considérablement réduit. Le séchage peut être le même résultat avec une insurité, ou surtout avec par-souffleur.La mesure de la répartition du temps de séchage n’a révélé aucune différence significative dans le temps de séchage en raison de l’emplacement des cellules optiques dans la sécheuse. Une étape critique est la conception de l’enveloppe. Le défi est de rendre le boîtier compact.Il est également important d’empêcher l’éthanol ou l’eau de tomber dans l’appareil. Pour réduire le temps de séchage, le volume de vent des souffleurs peut être augmenté. Mais un problème potentiel est que les cellules optiques peuvent être sortis de l’appareil.D’autres façons de réduire le temps de séchage comprennent l’augmentation de la température de l’air en profondeur des souffleurs, des cellules vibrantes, ou les deux. Toutefois, il s’agit de projets futurs, qui impliquent des dispositifs plus complexes et un circuit contrôlé.

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