Una plataforma basada en la impedancia de alto rendimiento para la Tasa de detección de evaporación
Summary
En este trabajo se presenta un aparato basado en la impedancia para la detección de la velocidad de evaporación de soluciones. Se ofrece claras ventajas frente a un enfoque convencional de la pérdida de peso: una respuesta rápida, detección de alta sensibilidad, una pequeña muestra de requerimiento, múltiples mediciones de la muestra, y de fácil desmontaje para su limpieza y reutilización.
Abstract
En este trabajo se describe el método de una plataforma basada en la novela de impedancia para la detección de la velocidad de evaporación. Se empleó el ácido hialurónico compuesto modelo aquí con fines de demostración. pruebas de evaporación múltiples en el compuesto modelo como un humectante con diversas concentraciones de soluciones se llevaron a cabo a efectos de comparación. Un enfoque convencional de pérdida de peso se conoce como la técnica más sencillo, pero requiere mucho tiempo, la medición para la detección de la velocidad de evaporación. Sin embargo, una clara desventaja es que se requiere un gran volumen de muestra y múltiples pruebas de muestra no puede llevarse a cabo al mismo tiempo. Para la primera vez en la literatura, un chip de detección de impedancia eléctrica se aplica con éxito para una investigación evaporación en tiempo real en un tiempo compartido, de manera continua y automática. Por otra parte, tan poco como 0,5 ml de muestras de ensayo se requiere en este aparato basado en la impedancia, y una variación de impedancia grande se demuestra entre varios soluti diluidaons. El sistema de alta sensibilidad y detección de la impedancia de respuesta rápida propuesta se encuentra para superar a un enfoque de la pérdida de peso convencional en términos de detección de velocidad de evaporación.
Introduction
La evaporación es un tipo de vaporización de líquido y se produce a lo largo de la interfase gas-líquido de un cuerpo colectivo de agua. Las moléculas de agua cerca de la superficie llegan a ser capaces de escapar del líquido debido a la colisión de las moléculas de agua. La velocidad de evaporación es un importante factor clave durante el proceso de evaporación. En general, un equilibrio o volumétrica tubo 1-3 está ampliamente utilizado para detectar la evaporación de soluciones. Sin embargo, se necesita mucho tiempo para medir la velocidad de evaporación debido a la limitación de precisión de una balanza o un tubo volumétrico. Por esta razón, un instrumento sensible y de alta sensibilidad debe ser desarrollado para investigar los detalles del proceso de evaporación.
Espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS) es una respuesta rápida, medios experimentales sensibles y eficaces en términos de detección de impedancia in situ para la caracterización del sistema electroquímico 4. Por lo tanto, EIS se puede aplicar en varios fields, tales como los estudios recientes sobre el comportamiento celular 5, detección bioanalytical 6-7, 8 de electrólisis, los polímeros conductores 9, y la extracción electroquímica 10. A pesar de que los sistemas EIS éxito se habían aplicado en una amplia variedad de disciplinas, existe un número extremadamente pequeño de publicaciones sobre su aplicación a la investigación de la evaporación.
Ácido hialurónico, un polisacárido de alto peso molecular con un fuerte potencial de retención de agua, es un humectante conocido para aplicaciones cosméticas. Una molécula de ácido hialurónico se puede unir hasta 500 moléculas de agua 11 y llegar a 1.000 veces su volumen original 12. Una cantidad extremadamente pequeña de ácido hialurónico puede poseer la función hidratante 13-14. Debido a la alta retención de la humedad, el ácido hialurónico se ha convertido en un componente importante de los productos humectantes cosméticos de alto valor comercial en todo el mundo 15.
Tsu estudio presenta el método de un aparato basado en la novela de impedancia que ofrece detección de alta velocidad, el requisito de muestras de pequeño volumen, y múltiples mediciones de muestras 16-19. Se presenta con un enfoque en la comparación relativa entre la tasa de evaporación de soluciones como una manera de validar la superioridad del mecanismo de detección innovadora a través de una forma de pesaje convencional.
Protocol
Representative Results
Discussion
El paso crítico para la medición de la evaporación en este detección basada en la impedancia es la preparación de las soluciones analizadas. El agua desionizada no se puede utilizar debido a su enorme impedancia. En su lugar, se utilizó agua del grifo que contiene iones conductores para preparar las soluciones de ácido hialurónico para los experimentos. Sin embargo, las propiedades eléctricas del agua del grifo no fueron constantes para su uso. Por lo tanto, la normalización, tal co…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo fue patrocinado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología, Taiwán, bajo los números de la subvención más 104-2221-E-241-001-MY3 y MOST 105 a 2627-B-005-002.
Materials
| 95 % ethanol | Echo Chemical Co., Ltd., Miaoli, Taiwan | 484000001103C-00EC | |
| Acetone | Avantor Performance Materials Inc., Center Valley, PA, USA | JTB-9005-68 | |
| Development solution | Kemitek Industrial Crop., Hsinchu, Taiwan | 12F01031 | KTD-1 |
| Etching solution | eSolv Technology Co., Taipei, Taiwan | EG-462 | |
| Hyaluronic acid | Shandong Freda Biopharm Co., Ltd., Jinan, China | 1010212 | Molecular weight 980k, Cosmetic Grade |
| Photoresist solution | AZ Electronic Materials Taiwan Co., Ltd., Hsinchu, Taiwan | 65101M19 | AZ6112 |
| 8-well silicone array | Greiner bio-one Inc., Frickenhausen, Baden-Württemberg, Germany | FlexiPERM | |
| ITO glass | GemTech Optoelectronics Co., Taoyuan, Taiwan | ||
| Vial | Sigma-Aldrich Co. LLC., St. Louis, MO, USA | 854190 | |
| Film photomask | Taiwan Mesh Co., Ltd, Taoyuan, Taiwan | ||
| Lock-in amplifier | Stanford Research Systems, Inc., Palo Alto, CA, USA | SR830 | |
| Switch relay | Instrument Technology Research Center, National Applied Research Laboratories, Hsinchu, Taiwan | ||
| Electronic balance machine | Precisa Co., Dietikon, Switzerland | XS225A |
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