Tillverkning av en optisk Cell torktumlare för spektroskopianalyser i cellerna
Summary
Ett protokoll för att tillverka en enhet för torkning samtidigt flera optiska celler presenteras.
Abstract
Optiska celler, som är experimentella instrument, är små, torget rör förseglade på ena sidan. Ett prov placeras i detta rör, och en mätning utförs med ett spektroskop. Det material som används för optisk celler i allmänhet innehålla kvarts glas eller plast, men dyra kvarts glas återanvänds genom att ta bort ämnen än vätskor, som skall analyseras som följer insidan av behållaren. I sådana fall är optiska cellerna tvättas med vatten eller etanol och torkas. Sedan, nästa provet läggs och mätt. Optiska celler torkas naturligt eller en manuell hårtork. Torkningen tar dock tid, vilket gör det en av de faktorer som ökar experiment tiden. I denna studie är syftet att drastiskt minska torktiden med en dedikerad automatisk torktumlare som kan torka flera optiska celler på en gång. För att inse detta, en krets var avsedd för en mikrodator och maskinvara med det var självständigt utformats och tillverkats.
Introduction
Optiska celler används som laboratoriet instrument i ett stort antal områden. I biovetenskaplig forskning, biomolekyler som nukleinsyror och proteiner är ofta utnyttjas för experiment och spektroskopiska metoder används allmänt för kvantitativa metoder. Exakt kvantifiera provet av experimentet är oundgänglig för att erhålla mer exakta och reproducerbara resultat. Absorptionsspektrum erhålls genom en spektrofotometer har ofta använts för kvantifiering av biomolekyler som nukleinsyror och proteiner1,2,3,4. Forskning om oxidation-reduktion egenskaper orsakas av ändringen i absorptionsspektrum och fotoluminescens av en nanorör (CNT) sprids med hjälp av DNA har också genomfört5,6,7, 8,9,10. Optiska celler används för dessa mätningar, men noggranna mätningar kan inte göras om de inte noggrant tvättas och torkas.
När mäta Absorptionsspektra eller fotoluminescens, är det omöjligt att mäta just i smutsig optisk celler11,12,13,14,15. Ekonomisk disponibla optiska celler av polystyren och poly-metylmetakrylat används också att undanröja tvättning och kontaminering. Men när exakta mätningar krävs, används quartz glas ofta, eftersom de har extremt utmärkta optiska egenskaper såsom ljusgenomsläpplighet. I det här fallet optiska cellerna tvättas efter mätningen av provet och upprepade gånger används. Vanligtvis efter tvättning optiska celler med vatten eller etanol, är de torkat naturligt. När snabb torkning krävs, är de torkade en efter en genom att använda hårtork eller liknande utrustning. Rengöring optiska celler är ett av de mest obehagliga och tidskrävande förfarandena i experimentet. Antalet prover ökar, de snabbtorkande ökar, som i sin tur ökar tid krävs för att genomföra experiment och forskning. I tidigare studier, har det förekommit några rapporter på kringutrustning av optiska celler. Denna studie syftar till att minska forskningstid som genom torkning flera optiska celler samtidigt.
Vi undersökt om det finns andra liknande produkter. En box-typ konstant temperatur torktumlare med temperatur kontrollfunktion samt en timerfunktion finns redan; dock finns inga kommersiella produkter med samma konfiguration.
En disposition av produktionen av denna enhet beskrivs. Första, box-typ fallet görs med hjälp av en akrylplatta. Nylon nät är kopplad till toppen. En plast rutnät placeras på det fixar cellen optiska. Styrkretsen lagras inuti höljet och plast plattan är ansluten för att skydda kretsen från vattendroppar. Styrkretsen består av en CPU och styrs av program. Fläktar är fäst på baksidan av ärendet, och vinden tillhandahålls av sugluftsmängden träder optiska cellerna ställa uppochner. Sugluftsmängden aktiveras med en brytare på främst, och de stoppas automatiskt av timern. Beroende på antalet optiska celler torkas, kan två eller fyra blåsare väljas för drift. Vattendroppar droppande från optiska cellerna avdunstar med vinden från sugluftsmängden. Quartz cellerna tvättas med vatten eller etanol, och torktiden är jämfört med naturlig torkning.
Protocol
Representative Results
Discussion
De optiska cellerna kan torkas samtidigt med blåsmaskiner och torktiden kan minskas avsevärt. Även om åtgärden stop inte körs, kan det stoppas på ett säkert sätt med hjälp av funktionen Automatisk stopp av timern. Från mätresultaten av torkning tid distribution fanns det ingen signifikant skillnad i torktid på grund av skillnaden i inbyggnadsläge optiska celler.
Ett avgörande steg i protokollet är utformningen av höljet. Utmaningen är hur man gör höljet kompakt. Det är ock…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Författarna har inga bekräftelser.
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
- 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).
- You, C. C., et al. Detection and identification of proteins using nanoparticle-fluorescent polymer ‘chemical nose’ sensors. Nature Nanotechnology. 2 (5), 318-323 (2007).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Zheng, M., et al. DNA-assisted dispersion and separation of carbon nanotubes. Nature Materials. 2 (5), 338-342 (2003).
- Hughes, M. E., Brandin, E., Golovchenko, J. A. Optical absorption of DNA-carbon nanotube structures. Nano Letters. 7 (5), 1191-1194 (2007).
- 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).
- 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).
- 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).
- Zeranska-Chudek, K., et al. Study of the absorption coefficient of graphene-polymer composites. Scientific Reports. 8, 9132-9132 (2018).
- 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).
- 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).
- Ohfuchi, M., Miyamoto, Y. Optical properties of oxidized single-wall carbon nanotubes. Carbon. 114, 418-423 (2017).
