Name: a microfluidic approach for the study of ice and clathrate hydrate crystallization
Uploaded: 2022-08-18T13:00:00
Duration: 8 min 1 s
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इस शोध के समर्थन के लिए अमेरिकन केमिकल सोसाइटी पेट्रोलियम रिसर्च फंड के दाताओं को पावती दी जाती है (अनुदान संख्या 60191-यूएनआई 5)। लेखक एंटीफ्ऱीज़ प्रोटीन और बर्फ का अध्ययन करने के लिए माइक्रोफ्लुइडिक उपकरणों के उपयोग का नेतृत्व करने के लिए प्रोफेसर इडो ब्रास्लावस्की को धन्यवाद देना चाहते हैं। लेखक प्रोफेसर आर्थर डेव्रीज़, प्रोफेसर कोनराड मिस्टर और प्रोफेसर पीटर डेविस के प्रति आभारी हैं कि उन्होंने एंटीफ्ऱीज़ प्रोटीन नमूने प्रदान किए।

<ol>
	<li>Bar Dolev, M., Braslavsky, I., Davies, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ice-Binding+Proteins+and+Their+Function.">Ice-Binding Proteins and Their Function.</a> Annual Review of Biochemistry. 85 (1), 515-542 (2016).</li><li>Raymond, J. A., DeVries, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adsorption+inhibition+as+a+mechanism+of+freezing+resistance+in+polar+fishes.">Adsorption inhibition as a mechanism of freezing resistance in polar fishes.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 74 (6), 2589-2593 (1977).</li><li>Celik, Y., 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=Microfluidic+experiments+reveal+that+antifreeze+proteins+bound+to+ice+crystals+suffice+to+prevent+their+growth.">Microfluidic experiments reveal that antifreeze proteins bound to ice crystals suffice to prevent their growth.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110 (4), 1309-1314 (2013).</li><li>Drori, R., Davies, P. L., Braslavsky, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=When+are+antifreeze+proteins+in+solution+essential+for+ice+growth+inhibition.">When are antifreeze proteins in solution essential for ice growth inhibition.</a> Langmuir. 31 (21), 5805-5811 (2015).</li><li>Meister, K., DeVries, A. L., Bakker, H. J., Drori, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antifreeze+glycoproteins+bind+irreversibly+to+ice.">Antifreeze glycoproteins bind irreversibly to ice.</a> Journal of the American Chemical Society. 140 (30), 9365-9368 (2018).</li><li>Braslavsky, I., Drori, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=LabVIEW-operated+Novel+Nanoliter+Osmometer+for+Ice+Binding+Protein+Investigations.">LabVIEW-operated Novel Nanoliter Osmometer for Ice Binding Protein Investigations.</a> Journal of Visualized Experiments. (72), e4189 (2013).</li><li>Ruppel, C. D., Kessler, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+interaction+of+climate+change+and+methane+hydrates.">The interaction of climate change and methane hydrates.</a> Reviews of Geophysics. 55 (1), 126-168 (2017).</li><li>Mozaffar, H., Anderson, R., Tohidi, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+alcohols+and+diols+on+PVCap-induced+hydrate+crystal+growth+patterns+in+methane+systems.">Effect of alcohols and diols on PVCap-induced hydrate crystal growth patterns in methane systems.</a> Fluid Phase Equilibria. 425, 1-8 (2016).</li><li>Sa, J. H., 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=Inhibition+of+methane+and+natural+gas+hydrate+formation+by+altering+the+structure+of+water+with+amino+acids.">Inhibition of methane and natural gas hydrate formation by altering the structure of water with amino acids.</a> Scientific Reports. 6, 31582 (2016).</li><li>Lederhos, J. P., Long, J. P., Sum, A., Christiansen, R. L., Sloan, E. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effective+kinetic+inhibitors+for+natural+gas+hydrates.">Effective kinetic inhibitors for natural gas hydrates.</a> Chemical Engineering Science. 51 (8), 1221-1229 (1996).</li><li>Sun, T., Davies, P. L., Walker, V. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+Basis+for+the+Inhibition+of+Gas+Hydrates+by+&#945;-Helical+Antifreeze+Proteins.">Structural Basis for the Inhibition of Gas Hydrates by &#945;-Helical Antifreeze Proteins.</a> Biophysical Journal. 109 (8), 1698-1705 (2015).</li><li>Zeng, H., Wilson, L. D., Walker, V. K., Ripmeester, 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=Effect+of+antifreeze+proteins+on+the+nucleation,+growth,+and+the+memory+effect+during+tetrahydrofuran+clathrate+hydrate+formation.">Effect of antifreeze proteins on the nucleation, growth, and the memory effect during tetrahydrofuran clathrate hydrate formation.</a> Journal of the American Chemical Society. 128 (9), 2844-2850 (2006).</li><li>Zeng, H., Wilson, L. D., Walker, V. K., Ripmeester, 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=The+inhibition+of+tetrahydrofuran+clathrate-hydrate+formation+with+antifreeze+protein.">The inhibition of tetrahydrofuran clathrate-hydrate formation with antifreeze protein.</a> Canadian Journal of Physics. 81 (1-2), 17-24 (2003).</li><li>Walker, V. 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=Antifreeze+proteins+as+gas+hydrate+inhibitors.">Antifreeze proteins as gas hydrate inhibitors.</a> Canadian Journal of Chemistry. 93 (8), 839-849 (2015).</li><li>Gordienko, R., 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=Towards+a+green+hydrate+inhibitor:+imaging+antifreeze+proteins+on+clathrates.">Towards a green hydrate inhibitor: imaging antifreeze proteins on clathrates.</a> PloS One. 5 (2), 8953 (2010).</li><li>Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+origins+and+the+future+of+microfluidics.">The origins and the future of microfluidics.</a> Nature. 442 (7101), 368-373 (2006).</li><li>Cole, R. H., Tran, T. M., Abate, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Double+emulsion+generation+using+a+polydimethylsiloxane+(PDMS)+co-axial+flow+focus+device.">Double emulsion generation using a polydimethylsiloxane (PDMS) co-axial flow focus device.</a> Journal of Visualized Experiments. (106), e53516 (2015).</li><li>Dutse, S. W., Yusof, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidics-based+lab-on-chip+systems+in+DNA-based+biosensing:+An+overview.">Microfluidics-based lab-on-chip systems in DNA-based biosensing: An overview.</a> Sensors. 11 (6), 5754-5768 (2011).</li><li>Burklund, A., Tadimety, A., Nie, Y., Hao, N., Zhang, J. X. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+diagnostic+microfluidics.">Advances in diagnostic microfluidics.</a> Advances in Clinical Chemistry. 95, 1-72 (2020).</li><li>Sui, S., Perry, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidics:+From+crystallization+to+serial+time-resolved+crystallography.">Microfluidics: From crystallization to serial time-resolved crystallography.</a> Structural Dynamics. 4 (3), 032202 (2017).</li><li>Haleva, L., 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=Microfluidic+cold-finger+device+for+the+investigation+of+ice-binding+proteins.">Microfluidic cold-finger device for the investigation of ice-binding proteins.</a> Biophys Journal. 111 (6), 1143-1150 (2016).</li><li>Vlasic, T. M., Servio, P. D., Rey, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=THF+hydrates+as+model+systems+for+natural+gas+hydrates:+Comparing+their+mechanical+and+vibrational+properties.">THF hydrates as model systems for natural gas hydrates: Comparing their mechanical and vibrational properties.</a> Industrial and Engineering Chemistry Research. 58 (36), 16588-16596 (2019).</li><li>Chen, W., Pinho, B., Hartman, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flash+crystallization+kinetics+of+methane+(sI)+hydrate+in+a+thermoelectrically-cooled+microreactor.">Flash crystallization kinetics of methane (sI) hydrate in a thermoelectrically-cooled microreactor.</a> Lab on a Chip. 17 (18), 3051-3060 (2017).</li><li>Qin, D., Xia, Y., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Soft+lithography+for+micro-+and+nanoscale+patterning.">Soft lithography for micro- and nanoscale patterning.</a> Nature Protocols. 5 (3), 491-502 (2010).</li><li>Drori, R., Celik, Y., Davies, P. L., Braslavsky, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ice-binding+proteins+that+accumulate+on+different+ice+crystal+planes+produce+distinct+thermal+hysteresis+dynamics.">Ice-binding proteins that accumulate on different ice crystal planes produce distinct thermal hysteresis dynamics.</a> Journal of the Royal Society Interface. 11 (98), 20140526 (2014).</li><li>Soussana, T. N., Weissman, H., Rybtchinski, B., Drori, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adsorption-inhibition+of+clathrate+hydrates+by+self-assembled+nanostructures.">Adsorption-inhibition of clathrate hydrates by self-assembled nanostructures.</a> ChemPhysChem. 22 (21), 2182-2189 (2021).</li><li>Drori, R., Holmes-Cerfon, M., Kahr, B., Kohn, R. v., Ward, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamics+and+unsteady+morphologies+at+ice+interfaces+driven+by+D2O-H2O+exchange.">Dynamics and unsteady morphologies at ice interfaces driven by D2O-H2O exchange.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 114 (44), 11627-11632 (2017).</li><li>Deng, J., Apfelbaum, E., Drori, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ice+growth+acceleration+by+antifreeze+proteins+leads+to+higher+thermal+hysteresis+activity.">Ice growth acceleration by antifreeze proteins leads to higher thermal hysteresis activity.</a> Journal of Physical Chemistry B. 124 (49), 11081-11088 (2020).</li></ol>

कोई नहीं

वर्तमान प्रोटोकॉल को क्रिस्टल विकास और इसके निषेध में नई अंतर्दृष्टि प्रकट करने के लिए सूक्ष्म क्रिस्टल के साथ माइक्रोफ्लुइडिक प्रवाह के संयोजन का उपयोग करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। एक मिलीकेल्विन-रिज़ॉल्यूशन तापमान-नियंत्रित ठंडा चरण27 माइक्रोफ्लुइडिक चैनलों के अंदर स्थित एकल सूक्ष्म क्रिस्टल के नियंत्रण को सक्षम बनाता है, जिससे उनके चारों ओर समाधानों का आदान-प्रदान होता है। जबकि माइक्रोफ्लुइडिक उपकरणों का निर्माण मानक है और सामान्य प्रथाओं17,18 के समान है, डिवाइस के अंदर क्रिस्टल के विकास और पिघलने पर नियंत्रण अद्वितीय और नया है। इस प्रणाली में सबसे महत्वपूर्ण घटक शानदार तापमान नियंत्रण है, जो पेल्टियर थर्मोइलेक्ट्रिक कूलर का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है, एक थर्मिस्टर से प्रतिक्रिया जो नमूने के करीब स्थित है, और एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन तापमान नियंत्रक जो प्रतिक्रिया लूप को नियंत्रित करता है।
एक और महत्वपूर्ण कदम समाधान विनिमय है, क्योंकि इस प्रक्रिया के दौरान क्रिस्टल पिघल सकते हैं या बढ़ सकते हैं; इस प्रकार, विकास / पिघलने को रोकने के लिए समाधान विनिमय के दौरान तापमान को समायोजित किया जाना चाहिए। माइक्रोफ्लुइडिक चैनलों में क्रिस्टल का गठन तरल प्रवाह में हस्तक्षेप करता है और इस प्रणाली की मुख्य चुनौती है; इस प्रकार, इन क्रिस्टल के विकास को नियंत्रित किया जाना चाहिए। यहां, एक आईआर लेजर (980 एनएम) उल्टे माइक्रोस्कोप पर लगाया गया था और इसका उपयोग स्थानीय रूप से अवांछित बर्फ / हाइड्रेट क्रिस्टल28 को पिघलाने के लिए किया गया था। यदि इस तरह के लेजर का उपयोग नहीं किया जा सकता है, तो माइक्रोफ्लुइडिक डिवाइस के धातु कनेक्टर को एक अतिरिक्त पेल्टियर थर्मोइलेक्ट्रिक कूलर द्वारा गर्म किया जा सकता है, जो डिवाइस के इनलेट / आउटलेट में बर्फ को पिघला देगा।
यहां वर्णित विधि में घर-विकसित उपकरण (कोल्ड स्टेज) शामिल हैं और प्रशिक्षण की आवश्यकता होती है, क्योंकि उपर्युक्त चरणों में से कुछ चुनौतीपूर्ण हैं। चूंकि प्रवाह का इरादा नहीं होने पर भी क्रिस्टल के आसपास के समाधान की एकाग्रता बदल सकती है, एक सरल अंशांकन चरण5 प्रतिदीप्ति संकेत के आधार पर एकाग्रता का एक विश्वसनीय अनुमान प्रदान कर सकता है। अवांछित प्रवाह का एक और संभावित समाधान (टीएच माप के दौरान, उदाहरण के लिए) माइक्रोफ्लुइडिक वाल्व है, जिसे संदर्भ4 में वर्णित किया गया है।
इस प्रणाली काउपयोग एच2 ओ तरल में डी2ओ बर्फ के विकास व्यवहार का पता लगाने के लिए भी किया गया था, एक अध्ययन जिसने सूक्ष्म, स्कैलप्ड बर्फ सतहोंकी एक नई घटना का खुलासा किया। इस प्रकार, माइक्रोफ्लुइडिक्स का उपयोग विभिन्न क्रिस्टलीय प्रणालियों के अध्ययन में किया जा सकता है जो तापमान परिवर्तनों के लिए अच्छी तरह से प्रतिक्रिया करते हैं।

एंटीफ्ऱीज़ प्रोटीन (एएफपी) और एंटीफ्ऱीज़ ग्लाइकोप्रोटीन (एएफजीपी) विभिन्न ठंडे-अनुकूलितजीवों को ठंढ के नुकसान से बचाते हैं। एएफपी और एएफजीपी (एएफ (जी) पीएस के रूप में सामान्यीकृत) बर्फ के क्रिस्टल के विकास को रोकते हैं, अपरिवर्तनीय रूप से उनकी सतहों पर बांधते हैं और गिब्स-थॉमसन प्रभाव 2,3,4,5 के कारण आगे के विकास को रोकते हैं। परिणामी अंतर जो पिघलने के तापमान के बीच बनता है, जो काफी हद तक अपरिवर्तित है, और नए उदास ठंड तापमान को थर्मल हिस्टैरिसीस (टीएच) कहा जाता है और एएफपी गतिविधि6 के अनुरूप एक औसत दर्जे का पैरामीटर का प्रतिनिधित्व करता है। बर्फ के विकास को रोकने के लिए एएफपी के उपयोग में दूरगामी और विविध अनुप्रयोग हैं, जो क्रायोप्रिजर्वेशन, जमे हुए खाद्य गुणवत्ता और ठंड-उजागर फसलों की सुरक्षा सहित विभिन्न क्षेत्रों में संभावित वृद्धि की पेशकश करते हैं।
छोटे कार्बनिक अणुओं की उपस्थिति में कम तापमान और उच्च दबाव पर पानी के क्रिस्टलीकरण के परिणामस्वरूप क्लैथरेट हाइड्रेट्स (या गैस हाइड्रेट्स) का निर्माण होता है, जहां सबसे प्रचुर मात्रा में हाइड्रेट मीथेन हाइड्रेट7 है। तेल प्रवाह लाइनों में मीथेन हाइड्रेट्स के क्रिस्टलीकरण से प्लग हो सकते हैं, जो गैस इग्निशन 8,9,10 के कारण विस्फोट का कारण बन सकता है। प्रवाह रेखाओं में हाइड्रेट क्रिस्टलीकरण को रोकने के वर्तमान प्रयासों में थर्मोडायनामिक (अल्कोहल और ग्लाइकोल्स) और गतिज (मुख्य रूप से पॉलिमर) अवरोधक 11,12,13,14 का उपयोग करना शामिल है। एएफपी को क्लैथरेट हाइड्रेट क्रिस्टल से बांधने और उनके विकास को रोकने के लिए भी पाया गया है, जो प्लग के गठन में बाधा डालने के लिए एएफपी के संभावित उपयोग की ओर इशारा करता है, जिससे एक हरियाली समाधान प्रदान होताहै।
माइक्रोफ्लुइडिक्स एक प्रचलित विधि है जिसका उपयोग सूक्ष्म नमूना मात्रा (एफएल तक) पर तरल पदार्थों के गुणों का अध्ययन करने के लिए किया जाता है जो माइक्रोचैनल16 के नेटवर्क के माध्यम से प्रवाहित होते हैं। माइक्रोचैनल लिथोग्राफी17 का उपयोग करके सिलिकॉन वेफर (मोल्ड) पर बनाए गए पैटर्न का पालन करते हैं। माइक्रोफ्लुइडिक उपकरणों को बनाने के लिए आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली सामग्री पॉलीडिमेथिलसिलोक्सेन (पीडीएमएस) है, जो अनुसंधान प्रयोगशालाओं में काम करने के लिए सस्ती और अपेक्षाकृत सरल है। सुविधाओं (चैनलों) का डिजाइन डिवाइस के विशिष्ट उद्देश्य के संबंध में बना है; इस प्रकार, इसका उपयोग विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए किया जा सकता है, जिसमें डीएनए सेंसिंग18, चिकित्सा निदान19 और क्रिस्टलीकरणप्रक्रियाएं 3,20,21 शामिल हैं।
वर्तमान प्रोटोकॉल एएफपी और एएफजीपी सहित विभिन्न अवरोधकों के साथ माइक्रोन आकार की बर्फ और हाइड्रेट क्रिस्टल को बढ़ाने की एक अनूठी माइक्रोफ्लुइडिक विधि का वर्णन करता है। इन प्रयोगों के लिए, टेट्राहाइड्रोफ्यूरान (टीएचएफ) हाइड्रेट्स का उपयोग मीथेन गैस हाइड्रेट्स22 के गुणों की नकल करने के लिए किया गया था, जिन्हें दबाव और तापमान नियंत्रण23 के लिए विशेष उपकरणों की आवश्यकता होती है। फ्लोरोसेंटली लेबल एएफ (जी) पीएस का उपयोग क्रिस्टल सतह पर प्रोटीन के सोखना की कल्पना और विश्लेषण करने के लिए किया गया था, और फ्लोरोसेंट इमेजिंग के साथ मिलकर, माइक्रोफ्लुइडिक दृष्टिकोण ने क्रिस्टल सतहों पर इन अणुओं की बाध्यकारी प्रक्रिया की प्रमुख विशेषताओं को प्राप्त करने की अनुमति दी।

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.22-micron filters</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>90-degree bent blunt needles</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>18 Gauge</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Antifreeze proteins and antifreeze glycoproteins</td>
			<td>A gift</td>
			<td></td>
			<td>See references 5 and 28</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blunt needles</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>18 Gauge and 20 Gauge</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine Serum Albumin (BSA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cold stage</td>
			<td>Home made</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cover slips</td>
			<td>Globe Scientific</td>
			<td></td>
			<td>18 X 18 mm, 0.14 mm thickness</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass syringe</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infrared laser 980 nm</td>
			<td>Opto Engine LLC</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inverted microscope, Eclipse Ti - S</td>
			<td>Nikon</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Invisible tape</td>
			<td>Staples</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>lint-free wipe</td>
			<td>Kimwipes</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Newport 3040 temperature controller</td>
			<td>Newport 3040</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NIS-Elements Imaging Software</td>
			<td>Nikon</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oil vacuum pump</td>
			<td>Harrick Plasma</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plasma cleaner</td>
			<td>Harrick Plasma</td>
			<td>PDC-32G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polydimethylsiloxane (Dow Corning Sylgard 184 Silicone Elastomer kit)</td>
			<td>Dow Corning Syglard</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Safranine O</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S2255-25G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sapphire disc</td>
			<td>Ted Pella Inc</td>
			<td>16005-1010</td>
			<td>&#160;25.4 mm diameter, 0.3 mm thickness</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>sCMOS Camera, Neo 5.5</td>
			<td>Andor</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetrahydrofuran (THF)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>401757-100ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tygon Microbore tubing for microfluidic device</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td></td>
			<td>&#160;0.020&#34; ID, 0.060&#34;OD, 100 ft/roll.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tygon tubing for water circulation and nitrogen gas</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td></td>
			<td>1/8&#8221; ID, 3/16&#8221; OD</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a microfluidic approach for the study of ice and clathrate hydrate crystallization

पानी के क्रिस्टलीकरण का एक सटीक यांत्रिक विवरण चुनौतीपूर्ण है और इसके लिए कुछ प्रमुख तत्वों की आवश्यकता होती है: एकल सूक्ष्म क्रिस्टल के गठन की अनुमति देने के लिए शानदार तापमान नियंत्रण और ठंडे चरण के साथ युग्मित एक उपयुक्त माइक्रोस्कोपी प्रणाली। यहां वर्णित विधि एक और महत्वपूर्ण विशेषता जोड़ती है जिसमें बर्फ और क्लैथरेट हाइड्रेट क्रिस्टल के आसपास समाधानों का आदान-प्रदान शामिल है। वर्णित प्रणाली में माइक्रोफ्लुइडिक्स, उच्च-रिज़ॉल्यूशन कोल्ड स्टेज और फ्लोरेसेंस माइक्रोस्कोपी सहित अद्वितीय और घर-विकसित उपकरणों का एक संयोजन शामिल है। कोल्ड स्टेज को माइक्रोफ्लुइडिक उपकरणों के लिए डिज़ाइन किया गया था और माइक्रोफ्लुइडिक चैनलों के अंदर माइक्रोन आकार के बर्फ / हाइड्रेट क्रिस्टल के गठन और उनके आसपास समाधानों के आदान-प्रदान की अनुमति देता है। ठंडे चरण का तापमान संकल्प और स्थिरता एक मिलीकेल्विन है, जो इन छोटे क्रिस्टल के विकास को नियंत्रित करने के लिए महत्वपूर्ण है। इस विविध प्रणाली का उपयोग बर्फ और हाइड्रेट क्रिस्टलीकरण की विभिन्न प्रक्रियाओं और तंत्र का अध्ययन करने के लिए किया जाता है जिसके द्वारा इन क्रिस्टल की वृद्धि को रोक दिया जाता है। प्रोटोकॉल बताता है कि माइक्रोफ्लुइडिक उपकरणों को कैसे तैयार किया जाए, माइक्रोफ्लुइडिक चैनलों में सूक्ष्म क्रिस्टल को कैसे विकसित और नियंत्रित किया जाए, और बर्फ / हाइड्रेट क्रिस्टल के आसपास तरल पदार्थों के प्रवाह का उपयोग पानी के क्रिस्टलीकरण में नई अंतर्दृष्टि कैसे प्रदान करता है।

बर्फ के क्रिस्टल के साथ समाधान विनिमय एक बर्फ क्रिस्टल के चारों ओर एक सफल समाधान विनिमय चित्रा 3 में प्रस्तुत किया गया है। प्रत्येक स्नैपशॉट पर टाइम स्टैम्प इंगित करता है कि समाधान विनिमय अपेक्षाकृत तेज था; हालांकि, एक धीमी विनिमय संभव है। विनिमय पूरा होने के बाद बर्फ-अधिशोषित एएफजीपी अणुओं से आने वाली प्रतिदीप्ति तीव्रता स्पष्ट रूप से देखी जाती है (चित्रा 3, दाएं)। बर्फ की सतह पर एएफपी एकाग्रता का मात्रात्मक विश्लेषण एक निर्दिष्ट क्षेत्र (आरओआई) उपकरण (चित्रा 4) का उपयोग करके निगरानी की जाती है। इस प्रयोग4 में, एएफपी टाइप III (क्यूएई आइसोफॉर्म) को 50 एमएम ट्राइस-एचसीएल (पीएच 7.8) और 100 एमएम एनएसीएल में पतला किया गया था। समाधान को एक बाइपिरामिडल के आकार के क्रिस्टल के चारों ओर आदान-प्रदान किया जाता है, और समाधान में और बर्फ पर प्रतिदीप्ति तीव्रता की निगरानी की जाती है। समाधान में प्रतिदीप्ति संकेत को इंगित करने वाला लाल भूखंड समाधान विनिमय के दौरान 100 के कारक से कम हो जाता है, जबकि बर्फ की सतह पर गणना संकेत (हरा भूखंड) स्थिर रहता है। बर्फ-अधिशोषित अणुओं का परिकलितसंकेत बर्फ से आने वाले सिग्नल से समाधान से आने वाले संकेत को घटाकर प्राप्त किया गया था (एक स्थिरांक से गुणा जो माइक्रोफ्लुइडिक चैनल की मोटाई से संबंधित है)।
टीएचएफ हाइड्रेट्स के साथ समाधान विनिमय टीएचएफ हाइड्रेट्स के साथ माइक्रोफ्लुइडिक प्रयोग बर्फ के साथ प्रयोगों के समान किए गए थे। हाइड्रेट क्रिस्टल को समाधान से अवरोधक अणुओं को अधिशोषित करने की अनुमति देने के बाद, चैनलों में एक अवरोधक-मुक्त समाधान इंजेक्ट किया गया था। चित्रा 5 दो प्रकार के अवरोधकों के साथ समाधान विनिमय के बाद टीएचएफ हाइड्रेट्स प्रस्तुत करता है: एएफजीपी1-5 फ्लोरेसिन आइसोथियोसाइनेट (एफआईटीसी) (चित्रा 5 ए) और सैफ्रानिन ओ ( सामग्री की तालिका देखें) के साथ लेबल किया गया है, जो एक फ्लोरेसेंस डाई26 (चित्रा 5 बी) है। यह क्लैथरेट हाइड्रेट की सतह पर एएफजीपी बाइंडिंग का पहला प्रदर्शन है।
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64072/64072fig01.jpg"> चित्रा 1: वर्तमान अध्ययन में उपयोग किए जाने वाले माइक्रोफ्लुइडिक चैनलों का एक योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व। दोनों डिजाइनों में दो इनलेट और एक आउटलेट शामिल हैं। <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64072/64072fig01large.jpg" target="_blank">कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64072/64072fig02.jpg"> चित्रा 2: तापमान को ~ -2 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा करने के बाद माइक्रोफ्लुइडिक चैनल में टीएचएफ हाइड्रेट्स का गठन होता है। प्रस्तुत सभी क्रिस्टल की आकृति विज्ञान एक टेट्राहेड्रॉन है; हालांकि, कुछ क्रिस्टल अलग तरह से उन्मुख होते हैं। स्केल बार = 20 μm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64072/64072fig02large.jpg" target="_blank">कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64072/64072fig03.jpg"> चित्रा 3: एक माइक्रोफ्लुइडिक चैनल में एक एकल बर्फ क्रिस्टल के आसपास समाधान विनिमय का प्रदर्शन करने वाला एक प्रतिनिधि प्रयोग। प्रारंभ में, समाधान में एफआईटीसी के साथ लेबल किए गए एएफजीपी1-5 शामिल थे, और बर्फ-अधिशोषित एएफजीपी नहीं देखे गए थे। एएफजीपी-मुक्त समाधान के लिए समाधान का आदान-प्रदान किए जाने के बाद, प्रोटीन जो पहले बर्फ की सतह पर अधिशोषित किए गए थे, स्पष्ट रूप से पता लगाया गया था (दाईं ओर छवि)। स्केल बार = 25 μm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64072/64072fig03large.jpg" target="_blank">कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64072/64072fig04v2.jpg"> चित्र 4: बर्फ की सतह पर एएफपी एकाग्रता का एक मात्रात्मक और गुणात्मक विश्लेषण। (ए) उच्च एएफपी समाधान एकाग्रता पर एक बर्फ क्रिस्टल (समाधान विनिमय से पहले)। (बी) एएफपी समाधान के बाद उसी क्रिस्टल को एएफपी-मुक्त बफर समाधान के साथ आदान-प्रदान किया गया था। स्केल बार = 20 μm. (C) समाधान विनिमय के दौरान बर्फ की सतह (काली) और समाधान (लाल) पर प्रतिदीप्ति तीव्रता का मात्रात्मक विश्लेषण। हरा वक्र बर्फ की सतह पर गणना की गई तीव्रता का प्रतिनिधित्व करता है। चित्र संदर्भ 4 से अनुमति के साथ अनुकूलित कियागया है। <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64072/64072fig04largev2.jpg" target="_blank">कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64072/64072fig05.jpg"> चित्रा 5: माइक्रोफ्लुइडिक चैनलों में एकल टीएचएफ हाइड्रेट क्रिस्टल उनके आसपास के समाधान (ए, एएफजीपी1-5) या (बी,  सैफ्रानिन ओ) का आदान-प्रदान किया गया था। (बी) में छवि को संदर्भ26 से पुन: प्रस्तुत किया गया है। स्केल बार = 25 μm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64072/64072fig05large.jpg" target="_blank">कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।</a>

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A Microfluidic Approach for the Study of Ice and Clathrate Hydrate Crystallization

वर्तमान प्रोटोकॉल माइक्रोफ्लुइडिक उपकरणों में सूक्ष्म बर्फ क्रिस्टल और क्लैथरेट हाइड्रेट्स के क्रिस्टलीकरण का वर्णन करता है, जो गठित क्रिस्टल के चारों ओर तरल विनिमय को सक्षम करता है। यह अवरोधकों के क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया और बाध्यकारी तंत्र की जांच करने के लिए अद्वितीय संभावनाएं प्रदान करता है।

बर्फ और क्लैथरेट हाइड्रेट क्रिस्टलीकरण के अध्ययन के लिए एक माइक्रोफ्लुइडिक दृष्टिकोण

An accurate mechanistic description of water crystallization is challenging and requires a few key elements: superb temperature control to allow the ...

यह प्रोटोकॉल अद्वितीय है क्योंकि यह उपयोगकर्ता को घुलनशील अणुओं और क्रिस्टल सतहों के बीच बातचीत का अध्ययन और जांच और मापने की अनुमति देता है। बर्फ के लिए एंटीफ्ऱीज़ प्रोटीन के अपरिवर्तनीय बंधन के लिए मजबूत सबूत या इस विधि का उपयोग करके प्राप्त किया गया। इस तकनीक का मुख्य लाभ माइक्रोन आकार की बर्फ और हाइड्रेट क्रिस्टल के विकास को नियंत्रित करने और नियंत्रित तरीके से उनके आसपास के समाधान का आदान-प्रदान करने की क्षमता है।शुरू करने के लिए, एल्यूमीनियम पन्नी से ढके ग्लास पेट्री डिश में पहले से तैयार मोल्ड रखें। फिर इलाज एजेंट और इलास्टोमर के 1 से 10 मिश्रण का वजन करके पीडीएमएस मिश्रण के 30 से 40 मिलीलीटर तैयार करें और लगभग पांच मिनट तक लगातार मिलाएं जब तक कि मिश्रण सफेद और लगभग अपारदर्शी न दिखाई दे। इसके बाद, पीडीएमएस मिश्रण को पेट्री डिश में मोल्ड के साथ डालें और एक डेसिकेटर में डेगैस करें जब तक कि कोई बुलबुला न रह जाए।मोल्ड को तरल पीडीएमएस के साथ ओवन में या गर्म प्लेट पर 70 डिग्री सेल्सियस पर बेक करें जब तक कि रबर जैसी स्थिरता प्राप्त न हो जाए। फिर स्केलपेल के साथ सुविधाओं के चारों ओर ट्रेस करके डिवाइस को काट लें, नीचे के बजाय स्केलपेल के साथ आगे बढ़ने का ध्यान रखें, क्योंकि मोल्ड नाजुक है। कटआउट पीडीएमएस डिवाइस को हटाने के बाद, इसे एक नए पेट्री डिश में उल्टा रखें।एक कुंद सिरिंज, 20 गेज सुई का उपयोग करके, अंकित पैटर्न के आधार पर डिवाइस में छेद करें। फिर साफ किए गए पीडीएमएस डालें और प्लाज्मा क्लीनर में कवरस्लिप डालें। वाल्व बंद करें और बिजली, वैक्यूम और पंप चालू करें।प्लाज्मा क्लीनर को लगभग एक मिनट तक चलने दें। आरएफ को उच्च पर सेट करें और ठीक वाल्व का उपयोग करके प्लाज्मा क्लीनर में कुछ हवा को प्रवेश करने की अनुमति दें। जब देखने वाली खिड़कियों का रंग बैंगनी से गुलाबी हो जाता है, तो प्लाज्मा क्लीनर को आरएफ को बंद करने के लिए 50 सेकंड तक काम करने दें।पंप को एक मिनट के लिए चालू रखें, और इसे बंद करने के बाद, धीरे-धीरे प्लाज्मा क्लीनर में हवा की अनुमति देने के लिए मुख्य वाल्व खोलें। फिर पीडीएमएस सतह को साफ किए गए कवरस्लिप पर दबाएं और पुष्टि करें कि वे कवरस्लिप पर थोड़ा ऊपर खींचते समय कोई अलगाव नहीं देखकर बंधे हुए हैं। प्लियर्स की एक जोड़ी के साथ 90 डिग्री कुंद सुई की सुई को सुरक्षित करने के बाद, सुई के एक छोर को टायगन ट्यूब में डालें और दूसरे छोर को डिवाइस के छिद्रित छेदों में से एक में डालें, जबकि अन्य छेदों के लिए प्रक्रिया को दोहराएं।तांबे के ठंडे चरण की सतह पर थोड़ी मात्रा में विसर्जन तेल लागू करें और तेल की एक पतली परत बनाने के लिए लिंट फ्री वाइप का उपयोग करके इसे फैलाएं। इसके बाद, बनाई गई तेल परत पर साफ नीलम डिस्क रखें। फिर नीलम डिस्क के केंद्र पर विसर्जन तेल की एक बूंद लागू करें और पीडीएमएस डिवाइस को ड्रॉप पर रखें ताकि डिवाइस की विशेषताएं ठंडे चरण के व्यूइंग होल पर संरेखित हों।डिवाइस को जगह में रखने के बाद, टयूबिंग को एल्यूमीनियम बॉक्स की बाहरी दीवारों पर सुरक्षित करें जिसमें चिपकने वाला टेप है। ग्लास सिरिंज का उपयोग करके, इनलेट चैनल में एंटीफ्ऱीज़ प्रोटीन समाधान के चार से पांच माइक्रोलीटर इंजेक्ट करें और ठंडे चरण के ढक्कन को बंद करें। तापमान नियंत्रण कार्यक्रम शुरू करें और तापमान को शून्य से 25 डिग्री सेल्सियस नीचे सेट करें।फिर धीरे-धीरे तापमान को लगभग एक डिग्री सेल्सियस प्रति पांच सेकंड तक बढ़ाएं। एंटीफ्ऱीज़ प्रोटीन समाधान में उपयोग किए जाने वाले बफर के आधार पर नमूने पिघलने बिंदु से संपर्क करें, जो माइनस 1 से माइनस 0.2 डिग्री सेल्सियस तक हो सकता है। एकल क्रिस्टल का बेहतर निरीक्षण करने के लिए, 10x या 20x उद्देश्यों पर स्विच करें।और वांछित स्थान पर एक एकल क्रिस्टल प्राप्त करने के बाद, क्रिस्टल के सिरों को चैनल की दीवारों से मिलने तक तापमान को थोड़ा कम करके क्रिस्टल को बढ़ाएं। 50x उद्देश्य पर स्विच करने के बाद, चैनलों में एंटीफ्ऱीज़ प्रोटीन समाधान इंजेक्ट करें और प्रतिदीप्ति तीव्रता में वृद्धि का निरीक्षण करें, यह दर्शाता है कि प्रोटीन समाधान को चैनलों में सफलतापूर्वक इंजेक्ट किया गया था। समाधान विनिमय प्रक्रिया को रिकॉर्ड करने के लिए, एनआईएस-एलिमेंट्स इमेजिंग प्रोग्राम का उपयोग करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि लागू दबाव बहुत अधिक नहीं है और धीरे-धीरे बफर समाधान को माइक्रोफ्लुइडिक डिवाइस के दूसरे इनलेट में इंजेक्ट करें।एक दर पर फ्लोरोसेंट सिग्नल में कमी का निरीक्षण करें जो सिरिंज पर लागू दबाव पर निर्भर करता है। 1 से 15 के दाढ़ अनुपात के साथ टीएचएफ पानी का घोल तैयार करने के बाद टीएचएफ हाइड्रेट्स प्राप्त करने के लिए, समाधान को माइक्रोफ्लुइडिक डिवाइस में इंजेक्ट करें। टीएचएफ पानी के घोल को जमने के बाद, धीरे-धीरे तापमान बढ़ाएं जब तक कि हाइड्रेट्स के बहिष्करण पर सभी बर्फ पिघल न जाए और तापमान को तीन मिनट के लिए एक डिग्री सेल्सियस पर रखें।तापमान को शून्य से दो डिग्री सेल्सियस नीचे सेट करें और अवरोधकों की अनुपस्थिति में माइक्रोफ्लुइडिक चैनलों में दिखाई देने वाले हाइड्रेट्स की बहुतायत का निरीक्षण करें। फिर तापमान को समायोजित करते समय ग्लास सिरिंज का उपयोग करके माइक्रोफ्लुइडिक चैनल में एंटीफ्ऱीज़र प्रोटीन या अवरोधक इंजेक्ट करें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि प्राप्त क्रिस्टल पिघलते या बढ़ते नहीं हैं और अवरोधक अणुओं को क्रिस्टल की सतह पर अधिशोषित करने के लिए कुछ मिनट की अनुमति देते हैं। चैनल में अवरोधक मुक्त समाधान इंजेक्ट करके समाधान विनिमय करें।समाधान विनिमय से पहले और बाद में क्रिस्टल की छवियां लें और इमेजिंग प्रोग्राम का उपयोग करके क्रिस्टल पर और समाधान में प्रतिदीप्ति तीव्रता का विश्लेषण करें। एक बर्फ क्रिस्टल के चारों ओर एक सफल समाधान विनिमय किया गया था जो दर्शाता है कि समाधान विनिमय अपेक्षाकृत तेज था। हालांकि, एक धीमी विनिमय संभव है।विनिमय पूरा होने के बाद बर्फ अधिशोषित एंटीफ्ऱीज़ ग्लाइकोप्रोटीन अणुओं से आने वाली प्रतिदीप्ति तीव्रता स्पष्ट रूप से देखी गई थी। एंटीफ्ऱीज़ प्रोटीन एकाग्रता के मात्रात्मक विश्लेषण की निगरानी की गई और समाधान में और बर्फ पर प्रतिदीप्ति तीव्रता निर्धारित की गई, यह दर्शाता है कि समाधान विनिमय के दौरान समाधान में प्रतिदीप्ति संकेत 100 के कारक से कम हो जाता है, जबकि बर्फ की सतह पर गणना संकेत स्थिर रहता है। टीएचएफ हाइड्रेट्स के साथ माइक्रोफ्लुइडिक प्रयोग किए गए थे जहां हाइड्रेट क्रिस्टल को अवरोधक अणुओं को अधिशोषित करने की अनुमति देने के बाद चैनलों में एक अवरोधक मुक्त समाधान इंजेक्ट किया गया था।टीएचएफ हाइड्रेट्स को दो प्रकार के अवरोधकों के साथ समाधान विनिमय के बाद देखा गया था, जिसमें फ्लोरेसिन आइसोथियोसाइनेट और सैफ्रानिन ओ, एक फ्लोरोसेंट डाई के साथ लेबल किए गए एंटीफ्ऱीज़ ग्लाइकोप्रोटीन शामिल थे। इस प्रक्रिया के महत्वपूर्ण चरण माइक्रोफ्लुइडिक चैनलों में एक एकल क्रिस्टल का गठन और अलगाव और इसके चारों ओर समाधान का आदान-प्रदान हैं। इस विधि का उपयोग अन्य क्रिस्टल सामग्रियों के साथ किया जा सकता है जो अत्यधिक तापमान संवेदनशील हैं, उस तंत्र को समझने के प्रयास में जिसके द्वारा अवरोधक इन क्रिस्टल के साथ बातचीत करते हैं।क्रिस्टल के आसपास समाधानों का आदान-प्रदान करने की क्षमता ने शोधकर्ताओं के लिए एंटीफ्ऱीज़ प्रोटीन के बाध्यकारी तंत्र में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि की पहचान करने और बर्फ के विकास पर आइसोटोप प्रभाव की एक नई घटना की खोज करने का मार्ग प्रशस्त किया।

Research

JoVE Journal

Chemistry

LabVIEW-operated Novel Nanoliter Osmometer for Ice Binding Protein Investigations

बर्फ बंधनकारी प्रोटीन जांच के लिए उपन्यास LabVIEW संचालित nanoliter Osmometer

Ice-binding proteins (IBPs), including antifreeze proteins, ice structuring proteins, thermal hysteresis proteins, and ice recrystallization inhibition ...

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 ...

Determining the Ice-binding Planes of Antifreeze Proteins by Fluorescence-based Ice Plane Affinity

फ्लोरेसेंस आधारित आइस प्लेन एफ़िनिटी द्वारा एंटीफ्रीज प्रोटीन के आइस-बाइंडिंग विमानों का निर्धारण

Antifreeze proteins (AFPs) are expressed in a variety of cold-hardy organisms to prevent or slow internal ice growth. AFPs bind to specific planes of ice ...

An Inverse Analysis Approach to the Characterization of Chemical Transport in Paints

पेंट्स में रासायनिक परिवहन की विशेषता के लिए एक व्युत्क्रम विश्लेषण दृष्टिकोण

The ability to directly characterize chemical transport and interactions that occur within a material (i.e., subsurface dynamics) is a vital component in ...

Glycan Node Analysis: A Bottom-up Approach to Glycomics

Glycan नोड विश्लेषण: Glycomics के लिए एक नीचे अप दृष्टिकोण

Synthesized in a non-template-driven process by enzymes called glycosyltransferases, glycans are key players in various significant intra- and ...

Microfluidic Pneumatic Cages: A Novel Approach for In-chip Crystal Trapping, Manipulation and Controlled Chemical Treatment

Microfluidic वायवीय पिंजरों: में चिप क्रिस्टल फँसाने, हेरफेर के लिए एक उपन्यास दृष्टिकोण और नियंत्रित रासायनिक उपचार

The precise localization and controlled chemical treatment of structures on a surface are significant challenges for common laboratory technologies. ...

Sulfate Separation by Selective Crystallization with a Bis-iminoguanidinium Ligand

एक बीआईएस iminoguanidinium ligand के साथ चयनात्मक क्रिस्टलीकरण सल्फेट पृथक्करण

A simple and effective method for selective sulfate separation from aqueous solutions by crystallization with a bis-guanidinium ligand, ...

Microfluidic Dry-spinning and Characterization of Regenerated Silk Fibroin Fibers

Microfluidic सूखी-कताई और पुनर्जीवित रेशम Fibroin फाइबर का लक्षण वर्णन

The protocol demonstrates a method for mimicking the spinning process of silkworm. In the native spinning process, the contracting spinning duct enables ...

Microfluidic Chips for In Situ Crystal X-ray Diffraction and In Situ Dynamic Light Scattering for Serial Crystallography

Microfluidic Chips for In Situ Crystal X-ray Diffraction and In Situ Dynamic Light Scattering for Serial Crystallography

सीटू के क्रिस्टल एक्स-रे विवर्तन में और सीरियल क्रि के लिए सीटू डायनामिक लाइट कैटरिंग में Microfluidic चिप्स

This protocol describes fabricating microfluidic devices with low X-ray background optimized for goniometer based fixed target serial crystallography. The ...

Syntheses, Crystallization, and Spectroscopic Characterization of 3,5-Lutidine N-Oxide Dehydrate

Syntheses, Crystallization, and Spectroscopic Characterization of 3,5-Lutidine N-Oxide Dehydrate

Syntheses, क्रिस्टलीकरण, और स्पेक्ट्रोस्कोपी के लक्षण वर्णन 3, 5-Lutidine N-ऑक्साइड निर्जलीकरण

The synthesis of 3,5-lutidine N-oxide dehydrate, 1, was achieved in the synthesis route of 2-amino-pyridine-3,5-dicarboxylic acid. Ochiai first used the ...