Name: covalent attachment of single molecules for afm-based force spectroscopy
Uploaded: 2020-03-16T14:00:00
Duration: 10 min 37 s
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बी.एन.बी. और टीएच जर्मनी की उत्कृष्टता रणनीति के तहत ड्यूश फोर्सचुंग्सजेमिन्स्चफ्ट (डीएफजी, जर्मन रिसर्च फाउंडेशन) द्वारा वित्तपोषण स्वीकार करते हैं - EXC-2193/1 - 390951807, gefördert ड्यूरच मरो ड्यूश Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen der Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder-EXC-2193/1-390951807, और अनुदान एचयू 997/1-13 (परियोजना # 420798410) । एमजी हेसेन राज्य उच्च शिक्षा, अनुसंधान और कला मंत्रालय द्वारा LOEWE परियोजना iNAPO के फ्रेम में आंशिक समर्थन स्वीकार करते हैं । हम उच्च गुणवत्ता वाले सोने कोटेड सिलिकॉन वेफर्स के दान के लिए फ्रानहोफर इंस्टीट्यूट फॉर एप्लाइड सॉलिड स्टेट फिजिक्स आईएएफ से डॉ वोल्फगैंग ब्रोनर और डॉ एग्ने ज़ुकौकाइट को धन्यवाद देते हैं ।

लेखकों की घोषणा है कि वे कोई प्रतिस्पर्धी वित्तीय हित है ।

1 9 80 केदशकमें अपने आविष्कार के बाद से, परमाणु बल माइक्रोस्कोप (एएफएम) प्राकृतिक विज्ञान में सबसे महत्वपूर्ण इमेजिंग तकनीकों में से एक बन गया है जिसमें उप-नैनोमीटर स्थानिक संकल्प, उप-पिकोन्यूटन बल संकल्प और विभिन्न विलायक और तापमान की स्थिति2,,3,,4,,55,6,,7में मापने की संभावना है।
इमेजिंग8,9केअलावा, एएफएम का उपयोग एकल अणु बल स्पेक्ट्रोस्कोपी (एसएमएफएस) करने के लिए किया जाता है जो एकल बहुलक और सतहों के बीच चिपकने वाली बातचीत, एकल बहुलक के भौतिक गुणों और प्रोटीन के तंत्र का खुलासा7,,10,,11,,12,,13,,14,,15,,16के बीच चिपकने वाली बातचीत में अंतर्दृष्टि देता है। नियमित एसएमएफएस प्रयोग में, कार्यात्मक कैंटिलीवर टिप को सतह के संपर्क में लाया जाता है ताकि एएफएम कैंटिलीवर टिप फिजिशियन पर बहुलक इस सतह पर हो। सतह से एएफएम कैंटिलीवर टिप को वापस करके, एएफएम कैंटिलीवर के विक्षेप में परिवर्तन एक बल-विस्तार वक्र4के लिए अग्रणी एक बल में परिवर्तित हो जाता है। स्ट्रेचिंग फोर्स, डिफरेंट फोर्स और डिवरशन लेंथ जैसे भौतिक मापदंडों को विभिन्न मापदंडों जैसे वेग खींचने, सतह पर समय निवास, सतह में इंडेंटेशन गहराई, तापमान, विलायक17, 17,,18 और ठोस सब्सट्रेट्स, बहुलक फिल्मों या समर्थित लिपिड बाइलेयर्स19,20,,21,,22जैसे विभिन्न सतहों पर निर्भर के रूप में निर्धारित किया जा सकता है।, इसके अलावा, एक बहुलक की जांच विभिन्न स्थानिक दिशाओं में की जा सकती है, इस प्रकारबहुलक 23,,24,,25,,26के घर्षण गुणों की जांच की जा सकती है।
इस तरह के अध्ययनों के लिए एएफएम कैंटिलीवर टिप के लिए जांच की गई बहुलक का सहसंयोजक लगाव आवश्यक है। इस प्रकार, एक के साथ एकल अणु घटनाओं की एक उच्च उपज और एक ही बहुलक एक AFM cantilever टिप करने के लिए बाध्य AFM cantilever27,,28,अलग लगाव अंक29 या अलग बहुलक (विभिन्न समोच्च लंबाई के साथ) जैसे नैनोफिशिंग प्रयोगों के मामले में30,,31,,32के वसंत स्थिर के अंशांकन के कारण परिणामों के किसी भी पूर्वाग्रह को रोकता है । इसके अलावा, अन्य बहुलकों के साथ बातचीत के साथ-साथ औसत प्रभावों को व्यापक रूप से18,,28रोका जा सकता है। एएफएम कैंटिलीवर टिप के लिए बहुलक के सहसंयोजक लगाव के लिए, विभिन्न प्रकार के रासायनिक संशोधन लागू किए जा सकते हैं, जिनमें से कई हरमनसन33द्वारा पुस्तक में संक्षेप में दिए गए हैं। अमीन और थिओल आधारित लिंकिंग प्रतिक्रियाओं के साथ -साथ क्लिक करें रसायन विज्ञान एएफएम कैंटिलीवर टिप फंक्शनैलाइजेशन34,35,36,37 ,38,,39,,40,41,42में सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले तरीकों का प्रतिनिधित्व करता है .38 बेके एट अल४० शो कैसे 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimid (EDC)/एनएचएस रसायन विज्ञान का उपयोग करने के लिए एक AFM cantilever टिप करने के लिए एक प्रोटीन संलग्न करते हैं । हालांकि, उक्त कार्यात्मक समूह क्रॉसलिंक करते हैं, इस प्रकार कार्यक्षमता43,,44का नुकसान होता है। इसके अलावा, कार्बोडिमिड्स समाधान43में हाइड्रोलेसिस को तेज करने की प्रवृत्ति दिखाते हैं। मैलेमिड और थिओल समूह आम तौर पर अधिक स्थिर होते हैं और क्रॉसलिंकिंग प्रतिक्रियाएं नहीं दिखाते हैं। प्रस्तुत प्रोटोकॉल35,39के संदर्भ में दिए गए पहले प्रकाशित प्रोटोकॉल का अनुकूलन है .
यहां, एक विश्वसनीय कार्यात्मकता प्रोटोकॉल प्रस्तुत किया जाता है जिसे बड़ी संख्या में विभिन्न पॉलिमर में आसानी से समायोजित किया जा सकता है, भले ही समोच्च लंबाई या हाइड्रोफोबीसिटी जैसे गुणों की परवाह किए बिना। उदाहरण के माध्यम से तीन अलग-अलग पॉलिमर चुने गए: हाइड्रोफिलिक पॉलीथीन ग्लाइकोल (खूंटी) और पॉली (एन-आइसोप्रोपाइलैरिलामाइड) (PNiPAM) के साथ-साथ उच्च मोलर मास हाइड्रोफोबिक पॉलीस्टायरीन (पीएस)।N एक उपयुक्त लिंकर अणु के साथ एक सहसंयोजक बाध्यकारी क्षमता प्रदान करने के लिए, तीन बहुलक कार्यात्मक अंत समूह के रूप में एक टेलीचेलिक थिओल moiety की विशेषता के लिए चुना गया था । लिंकर अणु ही आम तौर पर दो सक्रिय साइटों, एक छोर पर एक सिलेन समूह और दूसरे छोर पर एक मैलिमिड समूह के साथ एक छोटा खूंटी बहुलक है । पूर्व एएफएम कैंटिलीवर टिप और बाद में कार्यात्मक उच्च मोलर मास बहुलक के थिओल समूह के साथ एक बाध्यकारी प्रतिक्रिया के लिए एक सहसंयोजक लगाव सक्षम बनाता है। इसके अलावा, निष्क्रिय खूंटी लिंकर अणु जांच बहुलक और एएफएम कैंटिलीवर टिप के साथ-साथ एएफएम कैंटिलीवर टिप और अंतर्निहित सतह के बीच अवांछित बातचीत को रोकने के लिए एक पासिवेशन परत के रूप में काम करते हैं।

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1-Dodecanethiol (&#8805;98%)</td>
			<td>Sigma-Aldrich, USA</td>
			<td>417364-500ML</td>
			<td>Used for SAM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ammonia solution (30%)</td>
			<td>Roth, Germany</td>
			<td>CP17.2</td>
			<td>Used for cleaning</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cypher ES</td>
			<td>Asylum Research, an Oxford Instruments company, USA</td>
			<td>-</td>
			<td>AFM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol (&#8805;99.9%)</td>
			<td>Roth, Germany</td>
			<td>PO76.1</td>
			<td>Solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gold coated silicon wafer</td>
			<td>Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics IAF, Germany</td>
			<td>-</td>
			<td>Used for SAM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High Resolution Replicating Compound</td>
			<td>Microset Products Ltd, UK</td>
			<td>101RF</td>
			<td>Bonding agent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrogen peroxide solution</td>
			<td>Sigma-Aldrich, USA</td>
			<td>H1009</td>
			<td>Used for cleaning</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Igor Pro</td>
			<td>Wavemetrics, USA</td>
			<td>-</td>
			<td>Software environment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetra-30-LF-PC</td>
			<td>Diener Electronic, Germany</td>
			<td>-</td>
			<td>Plasma chamber</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Maleimide-polyethylene glycol-triethoxysilane</td>
			<td>Creative PEG works, USA</td>
			<td>PHB-1923</td>
			<td>Linker polymer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MLCT-Bio-DC</td>
			<td>Bruker, USA</td>
			<td>MLCT-Bio-DC</td>
			<td>AFM cantilever</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Prime CZ-Si wafer, n-type (Phosphor) TTV &#60; 10 &#181;m</td>
			<td>MicroChemicals, Germany</td>
			<td>WSA40600250 P1314SNN1</td>
			<td>Silicon wafer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Purelab Chorus 1, 18.2 M&#937; cm</td>
			<td>Elga LabWater, Germany</td>
			<td>10034-540</td>
			<td>Ultrapure water source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>R3 SA</td>
			<td>Vomm GmbH, Germany</td>
			<td>5803 Blank</td>
			<td>Tweezers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thiol terminated poly(N-isopropylacrylamide)</td>
			<td>Gallei Group, Saarland University, Germany</td>
			<td>-</td>
			<td>PNiPAM probe polymer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thiol terminated polystyrene</td>
			<td>Polymer Source, Canada</td>
			<td>P40722-SSH</td>
			<td>PS probe polymer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thiol-polyethylene glycol-thiol</td>
			<td>Creative PEGWorks, USA</td>
			<td>PSB-615</td>
			<td>PEG probe polymer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Toluene (99.99%)</td>
			<td>Fisher Chemicals</td>
			<td>T324-500</td>
			<td>Solvent</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

covalent attachment of single molecules for afm-based force spectroscopy

परमाणु बल माइक्रोस्कोपी (एएफएम) -आधारित एकल अणु बल स्पेक्ट्रोस्कोपी एक बहुलक और सतहों के बीच बातचीत की जांच के लिए एक आदर्श उपकरण है। एक सच्चे एकल अणु प्रयोग के लिए, जांच अणु का सहसंयोजक लगाव आवश्यक है क्योंकि तभी सैकड़ों बल-विस्तार एक के साथ निशान प्राप्त किए जा सकते हैं और एक ही अणु प्राप्त किया जा सकता है । कई निशान बदले में साबित करने के लिए आवश्यक है कि अकेले एक अणु की जांच की जाती है । इसके अतिरिक्त, एक जांच अणु और एएफएम कैंटिलीवर टिप के साथ-साथ एएफएम कैंटिलीवर टिप और अंतर्निहित सतह के बीच अवांछित बातचीत को रोकने के लिए पासिवेशन महत्वपूर्ण है। यहां प्रस्तुत कार्यात्मकता प्रोटोकॉल विश्वसनीय है और आसानी से विभिन्न प्रकार के पॉलिमर पर लागू किया जा सकता है। बल-विस्तार के निशान ों में विशेषता एकल अणु घटनाओं (यानी, हिस्सों और पठारों) का पता लगाया जाता है। इन घटनाओं से, स्ट्रेचिंग फोर्स, डिवरप्शन फोर्स और डिवरशन लेंथ जैसे फिजिकल पैरामीटर ्स प्राप्त किए जा सकते हैं । यह एकल अणु स्तर पर उत्तेजनाओं-उत्तरदायी प्रणालियों की सटीक जांच के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है । अनुकरणीय प्रणालियों के रूप में पॉली (एथिलीन ग्लाइकोल) (खूंटी), पालीx (एन-आइसोप्रोपाइलैरिलामाइड) (PNiPAM) और पॉलीस्टीरिन (पीएस) को एसआईओ एक्स (खूंटी और पनिपाम के लिए) से और जलीय वातावरण में हाइड्रोफोबिक स्व-इकट्ठे मोनोलेयर सतहों (पीएस के लिए) से फैला और डिसोरकिया जाता है।N

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Covalent Attachment of Single Molecules for AFM-based Force Spectroscopy

परमाणु बल माइक्रोस्कोपी (एएफएम) कैंटिलीवर टिप्स के लिए जांच अणुओं का सहसंयोजक लगाव उनके भौतिक गुणों की जांच के लिए एक आवश्यक तकनीक है। यह हमें उच्च प्रजनन क्षमता के साथ एएफएम-आधारित एकल अणु बल स्पेक्ट्रोस्कोपी के माध्यम से खींच बल, अपश्यकबल और पॉलिमर की लंबाई निर्धारित करने की अनुमति देता है।

एएफएम आधारित फोर्स स्पेक्ट्रोस्कोपी के लिए एकल अणुओं का सहसंयोजक लगाव

Atomic force microscopy (AFM)-based single molecule force spectroscopy is an ideal tool for investigating the interactions between a single polymer and ...

एकल अणु बल स्पेक्ट्रोस्कोपी हमें भौतिक मापदंडों को मापने में सक्षम बनाता है जो बहुलक के यांत्रिक और चिपकने वाले गुणों का वर्णन करते हैं। एकल अणुओं का अध्ययन करने के लिए एएफएम-आधारित बल स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करते समय, इन अणुओं को एक एएफएम कैंटिलीवर टिप के लिए सहसंयोजक रूप से बाध्यकारी करने के लिए एक विश्वसनीय और कुशल प्रोटोकॉल होना आवश्यक है। इस प्रोटोकॉल को कई अलग-अलग पॉलिमरों को अपनाया जा सकता है, भले ही समोच्च लंबाई या हाइड्रोफोबिलिटी हो।कार्बनिक वाष्प के साँस लेने से बचने के लिए सभी चरणों को एक धुएं हुड में किया जाना चाहिए। इसके अतिरिक्त, विलायक प्रतिरोधी ग्लास, प्रयोगशाला कोट, और आंखों की सुरक्षा की आवश्यकता होती है। प्लाज्मा चैंबर में AFM कैंटिलीवर चिप्स जगह करने के लिए पहले हौसले से साफ चिमटी का उपयोग करें।शुरू और फिर हां का चयन करके प्लाज्मा चैंबर सतह सक्रियण कार्यक्रम शुरू करें। सत्यापित करें कि प्लाज्मा प्रक्रिया ठीक से काम कर रही है। उच्च ऑक्सीजन सामग्री के साथ एक प्लाज्मा प्रक्रिया हल्के नीले रंग को दिखाती है।जबकि सतह सक्रियण कार्यक्रम निष्पादित हो रहा है, 1.25 मिलीग्राम प्रति मिलीलीटर की एकाग्रता प्राप्त करने के लिए टोल्यूईन में सिलेन-खूंटी-मल को भंग करें। एक फ्लैट पेट्री डिश में घोल के तीन मिलीलीटर रखें। प्लाज्मा प्रक्रिया पूरी होने के बाद, पुष्टि का चयन करके और फिर निकाल कर प्लाज्मा कक्ष को हवादार करें।संदूषकों के अवशोषण को रोकने के लिए अगले चरण पर तुरंत आगे बढ़ें। चिप्स को पेट्री डिश में रखें और चिप्स को तीन घंटे तक 60 डिग्री सेल्सियस पर इनक्यूबेट करें। पेट्री डिश को ओवन से निकालें और इसे कम से कम 10 मिनट तक ठंडा होने दें।इसके बाद, चिप्स कुल्ला। खूंटी या पॉलीस्टीरिन बाइंडिंग के लिए, चिप्स को तीन बार टोल्यून के साथ कुल्ला करें। पॉलीनिपम बाइंडिंग के लिए, चिप्स को टोल्यून के साथ एक बार और इथेनॉल के साथ दो बार धोया जाना चाहिए।एएफएम कैंटिलीवर पर केशिका बलों के प्रभाव को कम करने के लिए, चिप्स को थोड़ा झुकाएं जब कुल्ला करें। एएफएम कैंटिलीवर चिप्स को भौतिक बहुलकों की किसी भी अतिरिक्त को हटाने के लिए ठीक से धोया जाना चाहिए जो प्रयोग को प्रभावित कर सकता है। एएफएम कैंटिलीवर्स को किसी भी नुकसान को रोकने के लिए रिंसिंग सावधानी से किया जाना चाहिए।अंत में, नियंत्रण के रूप में सेवा करने के लिए कम से कम दो चिप्स तैयार करें जो सहसंयोजक बहुलक लगाव से नहीं गुजरेंगे। नियंत्रण बनाम खूंटी और पॉलीस्टीरिन चिप्स के लिए, इथेनॉल के साथ दो बार कुल्ला और एक बार पानी के साथ। नियंत्रण बनाम पॉलीनिपम चिप्स के लिए, पानी के साथ दो बार कुल्ला।खूंटी या पॉलीस्टीरिन के सहसंयोजक लगाव करने के लिए, 1.25 मिलीग्राम प्रति मिलीलीटर की एकाग्रता पर टोल्यून में तीन मिलीलीटर बहुलक समाधान तैयार करें। एक पेट्री डिश में घोल और चिप्स डालें और चिप्स को एक घंटे के लिए ६० डिग्री सेल्सियस पर इनक्यूबेट करें । खूंटी या पॉलीस्टीरिन के साथ इनक्यूबेशन के बाद, चिप्स को 10 मिनट तक ठंडा होने दें।चिप्स को दो बार टोल्यून के साथ, दो बार इथेनॉल के साथ, और एक बार पानी के साथ कुल्ला। पॉलीनिपम के सहसंयोजक लगाव करने के लिए, 1.25 मिलीग्राम प्रति मिलीलीटर की एकाग्रता पर इथेनॉल में तीन मिलीलीटर बहुलक समाधान तैयार करें। एक पेट्री डिश के लिए समाधान और चिप्स जोड़ें और तीन घंटे के लिए कमरे के तापमान पर चिप्स इनक्यूबेट ।पॉलीनिपम के साथ इनक्यूबेशन के बाद, चिप्स को दो बार इथेनॉल के साथ और दो बार पानी से कुल्ला करें। एक प्रयोग में उपयोग होने तक चिप्स को स्टोर करने के लिए, प्रत्येक चिप को पानी से भरे एक मिलीलीटर पेट्री डिश में अलग से रखें। पेट्री डिश को चार डिग्री सेल्सियस पर रखें।सबसे पहले, एक चिप धारक में कार्यात्मक AFM कैंटिलीवर चिप डालें। तैयार सतह को एक नमूना धारक में गोंद करें जो तरल में माप के लिए उपयुक्त है। चिप को पानी में विसर्जित करने के लिए एक पिपेट का उपयोग करें।एएफएम में नमूना सतह माउंट। नमूना सतह को पानी में विसर्जित करें। चिप धारक को एएफएम से कनेक्ट करें।फिर नमूना सतह पर चिप से संपर्क करें। लक्ष्य तापमान निर्धारित करने और मोड और प्रतिक्रिया रेडियो बटन को चालू करने के लिए पर्यावरण पैनल का उपयोग करें। फिर सिस्टम को लगभग 15 मिनट तक बराबर होने दें।एक बल विस्तार वक्र लेने के लिए, सतह पर एएफएम कैंटिलीवर टिप से संपर्क करें और एकल बल का चयन करें। परिणामस्वरूप वक्र लाल रंग में दिखाए गए सतह और नीले रंग में दिखाए गए रिऐक्शन के दृष्टिकोण के साथ पीजो दूरी के खिलाफ विक्षेप प्रदर्शित करता है। वक्र के हिस्से का विस्तार करें जो एएफएम कैंटिलीवर टिप के इंडेंटेशन को अंतर्निहित सतह में दर्शाता है।रैखिक फिट करने के लिए, या तो दृष्टिकोण या वापस लेने की वक्र पर कर्सर सेट करें और संदर्भ मेनू से अपडेट INVOLS का चयन करें। विलोम ऑप्टिकल लीवर संवेदनशीलता मूल्य के लिए जिसके परिणामस्वरूप मूल्य ऊपरी बाईं ओर पैनल में दिखाई देता है। इस प्रक्रिया को कम से कम पांच बार दोहराने के बाद, उलटा ऑप्टिकल लीवर संवेदनशीलता के लिए एक औसत की गणना करें और पैनल में औसत दर्ज करें।पूर्व-संलग्न करने के लिए कदम का चयन करके सतह के ऊपर लगभग 100 माइक्रोमीटर की ऊंचाई पर एएफएम कैंटिलीवर की स्थिति। थर्मल शोर स्पेक्ट्रम के लिए एक संतोषजनक सिग्नल-टू-शोर अनुपात प्राप्त करने के लिए, औसत गणना को कम से कम 10 तक सेट करें और उच्चतम संभव आवृत्ति संकल्प चुनें। इसके बाद, कैप्चर थर्मल डेटा का चयन करके थर्मल शोर स्पेक्ट्रम रिकॉर्ड करें।एक साधारण हार्मोनिक ऑसिलेटर फ़ंक्शन के साथ थर्मल शोर स्पेक्ट्रम को फिट करने के लिए, पहले प्रतिध्वनि चोटी का प्रतिनिधित्व करने वाले वक्र के हिस्से का विस्तार करें। इसके बाद शुरुआती फिट का चयन करें। अंत में फिट थर्मल डाटा बटन का इस्तेमाल कर फिट को निखारें।संबंधित बल लगातार पैनल में दिखाई देगा। डेटा एकत्र करना शुरू करने के लिए, प्रयोग के लिए पैरामीटर सेट करें। प्रति सेकंड एक माइक्रोमीटर के लिए वेग खींच सेट और एक नैनोन्यूटन के लिए बल ट्रिगर ।सतह पर एएफएम कैंटिलीवर टिप से संपर्क करें और एक ही वक्र रिकॉर्ड करने के लिए एकल बल का चयन करें और यह निर्धारित करें कि पांडुलिपि में वर्णित मापदंडों को समायोजित करने की आवश्यकता है या नहीं। मास्टर पैनल से एफ मैप का चयन करें। 100 घटता के साथ एक बल नक्शा प्राप्त करने के लिए, 10 के लिए बल अंक और बल लाइनों की संख्या निर्धारित करें।डीओ एफ मैप का चयन कर फोर्स मैप रिकॉर्ड करना शुरू करें। किसी भी स्थानीय सतह प्रभाव से बचने और विभिन्न सतह क्षेत्रों को औसत करने के लिए ग्रिड जैसे फैशन में बल विस्तार घटता लें। प्रयोग के बाद, स्थिरता और प्रणाली की स्थिरता की जांच करने के लिए व्युत्क्रम ऑप्टिकल लीवर संवेदनशीलता और वसंत स्थिर के निर्धारण को दोहराएं।एकल पॉलीनिपम और खूंटी पॉलिमर को एक छोर पर एएफएम कैंटिलीवर टिप से बांधा गया था और दूसरे छोर पर सिलिकॉन डाइऑक्साइड की सतह पर फिजियोरेटेड किया गया था । तापमान पर निर्भर खींच व्यवहार को मापने के लिए, एक स्पष्ट एकल अणु खींच घटना संबंधित बल विस्तार वक्र के अंत में एक अंतिम अधिकतम के बाद की पहचान की गई थी । फिर हर तापमान के लिए एक ही मास्टर वक्र उत्पन्न हुआ।खूंटी के लिए, बढ़ते तापमान के साथ स्ट्रेचिंग फोर्स की कमी देखी गई । पॉलीनिपम के लिए विपरीत प्रवृत्ति देखी गई। पानी में एक सैम सतह से पॉलीस्टीरिन के अवशोषण का उपयोग अवशोषण बल और लंबाई निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है।जब बहुलक लगाव सफल रहा, तो बल विस्तार घटता निरंतर बल के पठारों को दिखाया । प्रत्येक पठार को अवशोषण बल और अवशोषण लंबाई निर्धारित करने के लिए एक सिग्माइडल वक्र के साथ लगाया गया था। मनाया desorption बलों पहले प्राप्त मूल्यों के अनुरूप ।जब एएफएम कैंटिलीवर टिप से जुड़े एक से अधिक बहुलक, बल विस्तार घटता में पठारों के झरने देखे गए। दो बहुलक संलग्न होने के साथ, अवशोषण की लंबाई के लिए एक द्विमॉडल वितरण पाया गया जबकि अवशोषण बल ने एक संकीर्ण वितरण दिखाया। तरल वातावरण में और बाहरी उत्तेजनाओं के साथ एकल अणुओं की बल प्रतिक्रिया को निर्धारित करने के लिए एक कार्यात्मक एएफएम कैंटिलीवर टिप का उपयोग किया जा सकता है।साफ उपकरण, सॉल्वैंट्स, एएफएम कैंटिलीवर टिप्स और बार-बार रिंसिंग का उपयोग उच्च स्तर की सफाई तक पहुंचने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है जिसकी पुष्टि वर्णित नियंत्रित प्रयोगों से पहले की जानी चाहिए। प्रस्तुत प्रोटोकॉल और प्रक्रियाओं ने उत्तेजनाओं के उत्तरदायी बहुलक प्रणालियों की बेहतर समझ का मार्ग प्रशस्त किया। परिणाम सीधे आणविक गतिशील सिमुलेशन की तुलना में किया जा सकता है।

Research

JoVE Journal

Chemistry

Microfluidic On-chip Capture-cycloaddition Reaction to Reversibly Immobilize Small Molecules or Multi-component Structures for Biosensor Applications

Reversibly छोटे अणुओं या Biosensor अनुप्रयोगों के लिए बहु घटक संरचनाएं स्थिर microfluidic पर चिप कब्जा cycloaddition के रिएक्शन

Methods  for rapid surface immobilization of bioactive small molecules with control over  orientation and immobilization density are highly desirable for ...

Covalent Binding of BMP-2 on Surfaces Using a Self-assembled Monolayer Approach

सहसंयोजक एक स्व इकट्ठे monolayer दृष्टिकोण का उपयोग कर सतहों पर बीएमपी -2 के बंधन

Bone morphogenetic protein 2 (BMP-2) is a growth factor embedded in the extracellular matrix of bone tissue. BMP-2 acts as trigger of mesenchymal cell ...

Preparation of Silica Nanoparticles Through Microwave-assisted Acid-catalysis

माइक्रोवेव की सहायता एसिड कटैलिसीस के माध्यम से सिलिका नैनोकणों की तैयारी

Microwave-assisted synthetic techniques were used to quickly and reproducibly produce silica nanoparticle sols using an acid catalyst with nanoparticle ...

Activating Molecules, Ions, and Solid Particles with Acoustic Cavitation

अणु, आयन, और ध्वनिक Cavitation साथ ठोस कणों को सक्रिय कर

The chemical and physical effects of ultrasound arise not from a direct interaction of molecules with sound waves, but rather from the acoustic ...

Insights into the Interactions of Amino Acids and Peptides with Inorganic Materials Using Single-Molecule Force Spectroscopy

एमिनो एसिड और पेप्टाइड्स अकार्बनिक सामग्री के साथ बातचीत में इनसाइट्स एकल अणु बल स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग

The interactions between proteins or peptides and inorganic materials lead to several interesting processes. For example, combining proteins with minerals ...

Electrochemical Impedance Spectroscopy as a Tool for Electrochemical Rate Constant Estimation

विद्युत दर लगातार अनुमान के लिए एक उपकरण के रूप में विद्युत प्रतिबाधा स्पेक्ट्रोस्कोपी

Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was used for advanced characterization of organic electroactive compounds along with cyclic voltammetry (CV). ...

Synthesis of Information-bearing Peptoids and their Sequence-directed Dynamic Covalent Self-assembly

सूचना-असर पेप्टॉयड का संश्लेषण और उनके अनुक्रम-निर्देशित डायनेमिक सहसंयोजक स्व-असेंबली

This protocol presents the use of Lewis acidic multi-role reagents to circumvent kinetic trapping observed during the self-assembly of information-encoded ...

A Femtoliter Droplet Array for Massively Parallel Protein Synthesis from Single DNA Molecules

एकल डीएनए अणुओं से बड़े पैमाने पर समानांतर प्रोटीन संश्लेषण के लिए एक फेमोलीटर ड्रॉपलेट सरणी

Advances in spatial resolution and detection sensitivity of scientific instrumentation make it possible to apply small reactors for biological and ...

Self-Assembly of Hybrid Lipid Membranes Doped with Hydrophobic Organic Molecules at the Water/Air Interface

पानी/एयर इंटरफेस पर हाइड्रोफोबिक कार्बनिक अणुओं के साथ डॉप्ड हाइब्रिड लिपिड झिल्ली की आत्म-असेंबली

Because of their unique properties, including an ultrathin thickness (3-4 nm), ultrahigh resistivity, fluidity and self-assembly ability, lipid bilayers ...

Atomic Force Microscopy Combined with Infrared Spectroscopy as a Tool to Probe Single Bacterium Chemistry

परमाणु बल माइक्रोस्कोपी एक जीवाणु रसायन विज्ञान की जांच करने के लिए एक उपकरण के रूप में अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी के साथ संयुक्त

Atomic Force Microscopy-Infrared Spectroscopy (AFM-IR) is a novel combinatory technique, enabling simultaneous characterization of physical properties and ...