Summary

Fabrikasjon av en optisk celle tørketrommel for Spectroscopic analyse cellene

Published: January 08, 2019
doi:

Summary

En protokoll for fabrikere en enhet samtidig tørking optisk cellene er presentert.

Abstract

Optisk celler som er eksperimentell instrumenter, er små, firkant rør forseglet på én side. Et eksempel er plassert i dette røret, og en måling utføres med en spektroskopisk. Materialene som brukes for optisk celler generelt omfatter kvarts glass eller plast, men dyrt kvarts glass er på nytt ved å fjerne stoffer, enn væsker, skal analyseres som overholder interiøret i beholderen. I slike tilfeller er optisk cellene vasket med vann eller etanol og tørket. Deretter er neste prøven lagt og målt. Optisk celler er tørket naturlig eller med manuell hårføner. Imidlertid tar tørking tid, som gjør det en av faktorene som øke eksperiment. I denne studien er målet å drastisk redusere tørketid med en dedikert automatisk tørketrommel som kan tørke optisk cellene samtidig. For å realisere dette, en krets ble utviklet for en mikrodatamaskin og maskinvare som bruker det ble uavhengig designet og produsert.

Introduction

Optisk celler brukes som laboratorium instrumenter i en rekke felt. I livet vitenskap forskning, biomolecules som nucleic syrer og proteiner benyttes ofte for eksperimenter og spektroskopiske metoder brukes for kvantitative metoder. Nøyaktig kvantifisere prøven av eksperimentet er uunnværlig for å få mer nøyaktige og reproduserbar resultater. Absorpsjon spekteret ved et spektrofotometer er ofte brukt for kvantifisering av biomolecules som nucleic syrer og proteiner1,2,3,4. Forskning på oksidering-reduksjon egenskaper forårsaket av endringer i absorpsjon spectrum og photoluminescence av en Karbonnanorør (CNT) spredt med DNA har også vært gjennomført5,6,7, 8,9,10. Optisk celler brukes for disse målingene, men nøyaktige målinger kan ikke foretas med mindre de er grundig vasket og tørket.

Når måle absorpsjon spectra eller photoluminescence, er det umulig å måle nøyaktig i skittent optisk celler,11,,12,,13,,14,,15. Økonomisk disponibel optisk celler av polystyren og poly-metyl-methacrylate brukes også til å eliminere vask og forurensning. Men når presise mål, brukes kvarts briller ofte, fordi de har svært gode optiske egenskaper som lystransmisjon. I dette tilfellet er optisk cellene vasket etter måling av prøven og gjentatte ganger brukt. Vanligvis etter vask optisk celler med vann eller etanol, er de tørket naturlig. Når det er nødvendig å rask tørking, er de tørket ettall med hårføner eller lignende utstyr. Rengjøring optiske celler er en av de mest ubehagelige og tidkrevende prosedyrene i eksperimentet. Som antall utdrag tørking gang øker, som i sin tur øker tiden nødvendig for å gjennomføre eksperimentet og forskning. I tidligere studier, det har ikke vært rapportert på eksterne enheter av optisk celler. Denne studien har som mål å redusere tiden forskning ved tørking optisk cellene samtidig.

Vi undersøkt om det finnes andre lignende produkter. Det finnes allerede en boks-type konstant temperatur tørketrommel med en temperatur kontroll funksjonen og en timer-funksjonen. men kan ingen kommersielle produkter med samme konfigurasjon bli funnet.

En disposisjon av produksjonen av denne enheten er beskrevet. Først er boks-type saken laget med en akryl plate. Nylon netting er festet til toppen. En plast rutenettet er plassert på det å fikse den optiske cellen. Kontroll krets er lagret inne i saken, og plast plate er knyttet til beskytte krets vanndråper. Kontroll krets består av en CPU og kontrolleres av programvare. Blåsere er festet til baksiden av saken, og vinden fra viftene går optisk cellene satt opp ned. Viftene er aktivert av en bryter på forsiden, og de blir automatisk stoppet av timeren. Hvor mange optisk celler å, kan to eller fire blåsere velges for operasjonen. Vanndråper drypper fra optisk cellene fordampe med vinden fra viftene. Kvarts cellene er vasket med vann eller etanol og på tørketid sammenlignes med den naturlige tørking.

Protocol

1. design Se figur 1 for detaljer om utviklingen tegning. Skjær en 3 mm tykk acrylic bord til 210 mm i bredde x 60 mm inne høyde x 104 mm i dybde, bånd med acryl og montere saken. Installere 30 optisk celler 12,5 x 12,5 mm. Fest brytere og lamper for å starte og stoppe og en variabel ring for tørking tidsinnstillingen på forsiden av dekselet. Se figur 2 for en ekstern visning og Komponentkonfigurasjon….

Representative Results

Som vist i tabell 1i etanol vasking, gjennomsnittlig tørketid i naturlige tørking var 426.4 s, og den gjennomsnittlige tørketid i optisk-celle tørketrommelen var 106 s. Når det gjelder vann vask, gjennomsnittlig tørketid i naturlige tørking var 1481.4 s, og den gjennomsnittlige tørketid i optisk-celle tørketrommelen var 371.6 s. I begge tilfeller ble på tørketid redusert til ca en fjerdedel. Tørking gang fordelingen av optisk-celle tørketrommelen er vist i <s…

Discussion

Optisk cellene kan tørkes samtidig med viftene, og på tørketid kan reduseres betraktelig. Selv om stoppe operasjonen ikke utføres, kan det trygt stoppes ved hjelp av funksjonen automatisk stopp av timeren. Fra målingen resultatene av tørking gang fordelingen var det ingen signifikant forskjell i tørketid på grunn av forskjellen i installasjonsposisjonen til optiske cellene.

En kritisk trinn av protokollen er design av casing. Utfordringen er hvordan å gjøre casing kompakt. Det er ogs…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Forfatterne har ingen takk.

Materials

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

Referências

  1. Byeon, J., Kang, K. H., Jung, H. K., Suh, J. K. Assessment for Quantification of Biopharmaceutical Protein Using a Microvolume Spectrometer on Microfluidic Slides. Biochip Journal. 11 (1), 21-29 (2017).
  2. You, C. C., et al. Detection and identification of proteins using nanoparticle-fluorescent polymer ‘chemical nose’ sensors. Nature Nanotechnology. 2 (5), 318-323 (2007).
  3. Nonaka, H., Hideno, A. Quantification of cellulase adsorbed on saccharification residue without the use of colorimetric protein assays. Journal of Molecular Catalysis. 110, 54-58 (2014).
  4. Thongboonkerd, V., Songtawee, N., Kanlaya, R., Chutipongtanate, S. Quantitative analysis and evaluation of the solubility of hydrophobic proteins recovered from brain, heart and urine using UV-visible spectrophotometry. Analytical and Bioanalytical Chemistry. 384 (4), 964-971 (2006).
  5. Nakashima, N., Okuzono, S., Murakami, H., Nakai, T., Yoshikawa, K. DNA dissolves single-walled carbon nanotubes in water. Chemistry Letters. 32 (8), 782-782 (2003).
  6. Ishibashi, Y., Ito, M., Homma, Y., Umemura, K. Monitoring the antioxidant effects of catechin using single-walled carbon nanotubes: Comparative analysis by near-infrared absorption and near-infrared photoluminescence. Colloids and Surfaces B-Biointerfaces. , 139-146 (2018).
  7. Zheng, M., et al. DNA-assisted dispersion and separation of carbon nanotubes. Nature Materials. 2 (5), 338-342 (2003).
  8. Hughes, M. E., Brandin, E., Golovchenko, J. A. Optical absorption of DNA-carbon nanotube structures. Nano Letters. 7 (5), 1191-1194 (2007).
  9. Zhao, W., Song, C. H., Pehrsson, P. E. Water-soluble and optically pH-sensitive single-walled carbon nanotubes from surface modification. Journal of the American Chemical Society. 124 (42), 12418-12419 (2002).
  10. Koh, B., Park, J. B., Hou, X. M., Cheng, W. Comparative Dispersion Studies of Single-Walled Carbon Nanotubes in Aqueous Solution. Journal of Physical Chemistry B. 115 (11), 2627-2633 (2011).
  11. Nakayama, T., Tanaka, T., Shiraki, K., Hase, M., Hirano, A. Suppression of single-wall carbon nanotube redox reaction by adsorbed proteins. Applied Physics Express. 11 (7), 075101-075101 (2018).
  12. Zeranska-Chudek, K., et al. Study of the absorption coefficient of graphene-polymer composites. Scientific Reports. 8, 9132-9132 (2018).
  13. Laptinskiy, K. A., et al. Adsorption of DNA Nitrogenous Bases on Nanodiamond Particles: Theory and Experiment. Journal of Physical Chemistry C. 122 (20), 11066-11075 (2018).
  14. Jena, P. V., Safaee, M. M., Heller, D. A., Roxbury, D. DNA-Carbon Nanotube Complexation Affinity and Photoluminescence Modulation Are Independent. ACS Applied Materials & Interfaces. 9 (25), 21397-21405 (2017).
  15. Ohfuchi, M., Miyamoto, Y. Optical properties of oxidized single-wall carbon nanotubes. Carbon. 114, 418-423 (2017).
check_url/pt/58518?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Matsukawa, Y., Shomura, S., Umemura, K. Fabrication of an Optical Cell Dryer for the Spectroscopic Analysis Cells. J. Vis. Exp. (143), e58518, doi:10.3791/58518 (2019).

View Video