Name: fabrication of an optical cell dryer for the spectroscopic analysis cells
Uploaded: 2019-01-08T14:00:00
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Die Autoren haben keine Bestätigungen.

(1) design
<ol><li>Siehe Abbildung 1 für Details zur Entwicklung zeichnen.</li>
	<li>Schneiden Sie ein 3 mm dickes Acryl-Brett bis 210 mm in der Breite X 60 mm in der Höhe X 104 mm in der Tiefe, Bindung mit Acrylkleber und montieren des Falls.</li>
	<li>Installieren Sie mehr als 30 optische Zellen von 12,5 x 12,5 mm.</li>
	<li>Befestigen Sie Schalter und Lampen zum starten und stoppen und eine Variable Zifferblatt für die Trocknung Zeiteinstellung auf der Vorderseite des Gehäuses.</li>...

<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>

Die optischen Zellen gleichzeitig mit dem Gebläse getrocknet werden können, und die Trocknungszeit erheblich reduziert werden. Auch wenn die Stop-Betrieb nicht ausgeführt wird, kann es sicher gestoppt werden, mithilfe der automatische Stopp-Funktion des Timers. Von die Messergebnisse an die Trocknung Zeitverteilung gab es keinen signifikanten Unterschied in der Trockenzeit wegen des Unterschiedes in der Einbaulage der optischen Zellen.
Ein wichtiger Schritt des Protokolls ist die Gestaltung...

Optischen Zellen werden als Laborinstrumente in den unterschiedlichsten Bereichen eingesetzt. In der Life-Science-Forschung Biomoleküle wie Nukleinsäuren und Proteine werden oft für Experimente genutzt und spektroskopische Methoden werden häufig für quantitative Methoden eingesetzt. Genaue Quantifizierung der Probe des Experiments ist unentbehrlich für präzise und reproduzierbare Ergebnisse zu erhalten. Das Absorptionsspektrum erhalten von einem Spektrophotometer wurde oft für die Quantifizierung von Biomolekülen wie Nukleinsäuren und Proteine1,2,3,4verwendet. Forschung auf Oxidations-Reduktions-Eigenschaften, bedingt durch den Wechsel im Absorptionsspektrum und Photolumineszenz ein Kohlenstoff-Nanoröhrchen (CNT) verteilt, mit der DNA wurde auch durchgeführt5,6,7, 8,9,10. Diese Messungen dienen der optischen Zellen, aber genaue Messungen können nicht gemacht werden, es sei denn, sie gründlich gewaschen und getrocknet werden.
Beim Messen von Absorptionsspektren oder Photolumineszenz ist es unmöglich, genau in der schmutzigen optischen Zellen11,12,13,14,15messen. Kostengünstige optische Einwegzellen gemacht aus Polystyrol und Poly-Methyl-Methacrylat dienen auch waschen und Verunreinigungen zu beseitigen. Jedoch wenn präzise Messungen erforderlich sind, sind Quarz Brille häufig verwendet weil sie sehr gute optische Eigenschaften wie Lichtdurchlässigkeit haben. In diesem Fall sind die optischen Zellen nach der Messung der Probe gewaschen und immer wieder verwendet. In der Regel werden sie nach dem Waschen optischen Zellen mit Wasser oder Ethanol, natürlich getrocknet. Wenn eine schnelle Trocknung erforderlich ist, sind sie getrocknete eins nach dem anderen mit Haartrockner oder ähnliche Geräte. Optischen Zellen putzen ist eine unangenehme und zeitraubende Verfahren im Experiment. Mit steigender Anzahl von Proben erforderlich die Trocknung erhöht, was wiederum die Zeit erhöht, das Experiment und Forschung durchzuführen. In vergangenen Studien gab es keine Berichte auf Peripheriegeräte von optischen Zellen. Ziel dieser Studie ist es, die Forschung durch mehrere optische Zellen gleichzeitig Trocknen verkürzen.
Untersuchten wir, ob andere ähnliche Produkte vorhanden sind. Kastenförmigen konstanter Temperatur Trockner mit einem Temperatur-Control-Funktion und eine Timer-Funktion ist bereits vorhanden; jedoch finden Sie keine kommerziellen Produkte mit der gleichen Konfiguration.
Ein Überblick über die Produktion dieses Gerätes wird beschrieben. Erstens wird den Box-Typ Gehäuse mit einer Acrylplatte hergestellt. Nylon-Netz ist an der Spitze befestigt. Kunststoffrost steht es um die optische Zelle zu beheben. Der Regelkreis wird im Inneren des Gehäuses gespeichert, und die Kunststoffplatte ist angebracht, um die Schaltung von Wassertröpfchen zu schützen. Der Regelkreis besteht aus einer CPU und ist über die Software gesteuert. Gebläse sind auf der Rückseite des Gehäuses angebracht, und der Wind durch die Gebläse geliefert betritt die optischen Zellen auf den Kopf stellen. Die Gebläse werden durch einen Schalter an der Vorderseite aktiviert, und sie werden automatisch vom Timer gestoppt. Abhängig von der Anzahl der optischen Zellen getrocknet werden können zwei oder vier Gebläse für Betrieb ausgewählt werden. Tropft von den optischen Zellen Wassertröpfchen verdunsten vom Winde verweht aus dem Gebläse. Die Quarz-Zellen werden mit Wasser oder Ethanol gewaschen und die Trocknungszeit wird verglichen mit der natürlichen Trocknung.

<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

Optischen Zellen, die experimentelle Instrumente, sind klein, Quadrat Rohre versiegelte auf einer Seite. In diesem Rohr befindet sich eine Probe und eine Messung erfolgt mit einem Spektroskop. Die Materialien für optische Zellen in der Regel Quarz Glas oder Kunststoff unter anderem teure Quarzglas wird durch das Entfernen von Stoffen als Flüssigkeiten, analysiert werden, die sich in das Innere des Behälters halten wiederverwendet. In einem solchen Fall sind die optischen Zellen mit Wasser oder Ethanol gewaschen und getrocknet. Dann ist die nächste Probe aufgenommen und gemessen. Optischen Zellen werden natürlich oder mit einem manuellen Haartrockner getrocknet. Allerdings dauert das Trocknen Zeit, wodurch es einer der Faktoren, die das Experiment mal erhöhen. In dieser Studie zielt darauf ab die Trocknungszeit mit einem dedizierten automatische Trockner drastisch zu reduzieren, die mehrere optische Zellen gleichzeitig trocknen kann. Um dies zu realisieren, wurde eine Schaltung für einen Mikrocomputer entwickelt, und die Hardware benutzen wurde unabhängig voneinander entwickelt und hergestellt.

Wie in Tabelle 1, bei Ethanol waschen, war die durchschnittliche Trocknungszeit in natürliche Trocknung 426.4 s und die durchschnittliche Trocknungszeit im optischen Zelle Trockner war 106 s. Im Falle von Wasser waschen, war die durchschnittliche Trocknungszeit in natürliche Trocknung 1481.4 s und die durchschnittliche Trocknungszeit im optischen Zelle Trockner war 371.6 s. In beiden Fällen war die Trocknungszeit um etwa ein Viertel verringert. Die Trocknung Zeitvertei...

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Fabrication of an Optical Cell Dryer for the Spectroscopic Analysis Cells

Herstellung von eine optische Zelle Trockner für die spektroskopische Analyse-Zellen

Ein Protokoll für die Herstellung von einem Gerät zur Trocknung von gleichzeitig mehreren optischen Zellen präsentiert.

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 ...

Der Hauptvorteil dieser Technik ist, dass sie die Trocknungszeit reduziert, was die Zeit für dieses Experiment verkürzen kann. Diese Methode kann im Bereich der spektroskopischen Analyse hilfreich sein, z. B. bei der Durchführung der Infrarotabsorption oder anderen Lumineszenzmessungen. Experimente können sich verzögern, um darauf zu warten, dass optische Zellen trocknen.Um die Trocknungszeit zu reduzieren, konstruieren Sie ein Trocknungsgerät. Dieses Gerät verwendet drei Millimeter dicke Acrylplatte, um ein Gehäuse mit einer teilweise offenen Oberseite zu erstellen. Maschine nieren Sie die Platine an der Vorderseite des Gehäuses, um die Gerätesteuerung entosieren.Ebenso maschinet die Platine an der Rückseite, um vier Gebläse zum Trocknen aufzunehmen, die paarweise für die linke und rechte Seite betrieben werden. Unterstützen Sie ein Acrylgitter über dem Gehäuse, um optische Zellen an Ort und Stelle zu halten. Unter dem Gitter, am Gehäuse befestigt ist Nylonnetz, um die Zellen zu unterstützen und Luftstrom zu ermöglichen.Im Inneren des Gehäuses befindet sich die Elektronik. Zusätzliche Acrylplatten schützen sie vor Flüssigkeiten und leiten den Luftstrom um. Ein Schaltplan der Elektronik zeigt den Mikrocontroller im Kern.Diese Konnektoren im Schaltplan stellen die Gerätesteuerelemente und -indikatoren dar. Der Betrieb des fertigen Geräts ist einfach. Beginnen Sie, indem Sie den Hauptnetzschalter einschalten.Hier sind die Netzschalter und die Leistungsanzeige, die auf dem Schaltplan dargestellt sind. Platzieren Sie als Nächstes optische Zellen im Netz des Geräts und konzentrieren sie auf eine Seite, wenn nicht alle Leerzeichen erforderlich sind. Wenn Sie fertig sind, wählen Sie entweder zwei Gebläse oder vier Gebläse betrieb.Die Panel-Leuchten spiegeln die Wahl wider. Im Schaltplan werden die Lüftersteuerungen und die Anzeigeleuchten auf einem einzigen Anschluss gruppiert. Wenn der Betrieb beginnt, geht ein Puls mit Modulationssignal vom Mikrocontroller an einen Transistor, der die Gebläse aktiviert.Die Gebläseleistung wird durch einen voreingestellten 10-Kilo-Ohm-Variablenwiderstand bestimmt. Stellen Sie nun die Trocknungszeit mit einem einstellbaren variablen Widerstand ein. Der ausgewählte Wert wird auf der OLED angezeigt.Sobald der Widerstandswert ausgewählt ist, wird der Spannungsausgang vom Mikrocomputer umgerechnet. Der Mikrocontroller überträgt den konvertierten Wert über das interintegrierte Schaltungsprotokoll an eine OLED zur Anzeige. Drücken Sie die Starttaste, um die Lüfter und den Trocknungsprozess zu starten.Im Schaltplan befindet sich die Starttaste auf demselben Stecker wie die Ein-/Aus-Taste. Der Luftstrom der Ventilatoren hilft, die optischen Zellen, die sich im Trockner befinden, zu trocknen. Bereiten Sie sich darauf vor, die natürliche Trocknungszeit zu messen.Dazu dickes saugfähiges Papier auf einer Oberfläche anordnen. Holen Sie sich eine gründlich gewaschene, undried, optische Zelle. Platzieren Sie die optische Zelle kurz auf einem Teil des Papiers.Dann bewegen Sie es auf einen trockenen Teil des Papiers. Beginnen Sie mit der Messung der Trocknungszeit, wenn sich die Zelle in der zweiten Position befindet. Um den optischen Zelltrockner zu verwenden, ordnen Sie auch dickes absorbierendes Papier auf einer Oberfläche an.Nehmen Sie eine gewaschene Zelle und legen Sie sie kurz auf das Papier. Von dort aus legen Sie die optische Zelle im Trockner an der gewählten Messposition. Schalten Sie die Stromversorgung ein, wählen Sie alle vier Gebläse aus.Legen Sie die Uhrzeit fest. Dann starten Sie den Trockner. Messen Sie die Zeit im Trockner, bis die Zelle trocken ist.Dieses Diagramm stellt die verschiedenen Positionen im optischen Zelltrockner dar. Die Quadrate entlang der unteren Reihe befinden sich in Richtung der Vorderseite des Geräts. Die Zahlen stellen den Durchschnitt von drei gemessenen Trocknungszeiten dar.Der Durchschnitt über alle Positionen beträgt 106 Sekunden, gegenüber 426 Sekunden für die natürliche Trocknung. Mit den Gebläsen können optische Zellen gleichzeitig getrocknet und die Trocknungszeit erheblich reduziert werden. Die Trocknung kann das gleiche Ergebnis mit einem Timer sein, oder vor allem mit Par-Blower.Die Messung der Trocknungszeitverteilung ergab keinen signifikanten Unterschied in der Trocknungszeit aufgrund der Lage der optischen Zellen im Trockner. Ein kritischer Schritt ist die Gestaltung des Gehäuses. Die Herausforderung besteht darin, das Gehäuse kompakt zu machen.Es ist auch wichtig, zu verhindern, dass Ethanol oder Wasser in das Gerät fallen. Um die Trocknungszeit zu reduzieren, kann das Windvolumen der Gebläse erhöht werden. Ein potenzielles Problem besteht jedoch darin, dass die optischen Zellen aus dem Gerät herausgebracht werden können.Andere Möglichkeiten, die Trocknungszeit zu reduzieren, sind die Erhöhung der Tiefenlufttemperatur von Gebläsen, vibrierenden Zellen oder beidem. Dies sind jedoch zukünftige Projekte, die kompliziertere Geräte und gesteuerte Schaltungen beinhalten.

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