Summary

מיקרוטנסיומטר למיקרוסקופיה קונפוקלית הדמיה של ממשקים דינמיים

Published: September 09, 2022
doi:

Summary

כתב יד זה מתאר את התכנון וההפעלה של מיקרוטנציומטר/מיקרוסקופ קונפוקלי לביצוע מדידות בו-זמניות של מתח בין-פאזי וריאולוגיה של הרחבת פני השטח תוך הדמיית המורפולוגיה הבין-פאזית. זה מספק את הבנייה בזמן אמת של יחסי מבנה-תכונה של ממשקים חשובים בטכנולוגיה ובפיזיולוגיה.

Abstract

ספיחה של מולקולות פעילות על פני השטח לממשקי נוזל-נוזל נמצאת בכל מקום בטבע. אפיון ממשקים אלה דורש מדידת שיעורי ספיגה של חומרים פעילי שטח, הערכת מתחי פנים של שיווי משקל כפונקציה של ריכוז פעילי שטח בתפזורת, והתייחסות לאופן שבו מתח הפנים משתנה עם שינויים באזור הבין-חלקיקי לאחר שיווי המשקל. הדמיה סימולטנית של הממשק באמצעות הדמיה פלואורסצנטית עם מיקרוסקופ קונפוקלי במהירות גבוהה מאפשרת הערכה ישירה של יחסי מבנה-תפקוד. במיקרוטנסיומטר הלחץ הנימי (CPM), בועת אוויר המיספרית מוצמדת בקצה הנימים במאגר נוזלי בנפח 1 מ”ל. הלחץ הנימי על פני ממשק הבועה נשלט באמצעות בקר זרימה מיקרופלואידי מסחרי המאפשר לחץ מבוסס מודל, עקמומיות בועות או שליטה בשטח הבועה בהתבסס על משוואת לפלס. בהשוואה לטכניקות קודמות כגון שוקת Langmuir וירידת התליון, דיוק המדידה והבקרה וזמן התגובה משופרים מאוד; ניתן ליישם וריאציות לחץ נימיות ולשלוט בהן באלפיות השנייה. התגובה הדינמית של ממשק הבועה מוצגת באמצעות עדשה אופטית שנייה כאשר הבועה מתרחבת ומתכווצת. קו המתאר של הבועה מתאים לפרופיל מעגלי כדי לקבוע את רדיוס עקמומיות הבועה, R, וכן את כל הסטיות מהמעגליות שיבטלו את התוצאות. משוואת לפלס משמשת לקביעת מתח הפנים הדינמי של הממשק. לאחר שיווי המשקל, תנודות לחץ קטנות יכולות להיות מוטלות על ידי המשאבה המיקרופלואידית הנשלטת על ידי מחשב כדי לתנוד את רדיוס הבועה (תדרים של 0.001-100 מחזורים לדקה) כדי לקבוע את המודולוס המתרחב הממדים הכוללים של המערכת קטנים מספיק כדי שהמיקרוטנציומטר יתאים מתחת לעדשה של מיקרוסקופ קונפוקלי במהירות גבוהה המאפשר מעקב אחר מינים כימיים המתויגים באופן פלואורסצנטי באופן כמותי ברזולוציה צידית תת-מיקרונית.

Introduction

ממשקי אוויר-מים המכוסים על ידי סרטים פעילי שטח נמצאים בכל מקום בחיי היומיום. הזרקות מים פעילי שטח משמשות לשיפור התאוששות הנפט משדות מדולדלים ומשמשות כפתרונות שבירת הידראוליים לגז פצלי שמן ונפט. קצף גז-נוזלי ותחליב נוזלי-נוזלי נפוצים בתהליכים תעשייתיים ומדעיים רבים כחומרי סיכה וחומרי ניקוי והם נפוצים במזון. חומרים פעילי שטח וחלבונים בממשקים מייצבים את הקונפורמציות של נוגדנים במהלךהאריזה, האחסון והניהול 1,2,3,4,5, יציבות סרט הדמעות בעין 6,7,8, ומכניקה ריאתית 9,10,11,12,13,14, 15.

לחקר חומרים פעילים על פני השטח או חומרים פעילי שטח הסופחים לממשקים ולתכונותיהם יש היסטוריה ארוכה עם טכניקות ניסיוניות רבות ושונות 16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27 . התפתחות אחרונה היא מיקרוטנסומטר לחץ נימי (CPM), המאפשר בחינה של תכונות בין-פרצופיות בממשקים מעוקלים מאוד, בסקאלות אורך קטנות בהרבה, תוך שימוש בחומרים נמוכים משמעותית משיטות נפוצות אחרות 9,23,24,25. מיקרוסקופיה פלואורסצנטית קונפוקלית (CFM) יכולה לשמש לחקר המורפולוגיה של שומנים וחלבונים בממשקי האוויר-מים ב-CPM22 או ב-Langmuir troughs 20,26,27,28,29. כאן שולבו CPM ו- CFM כדי לחבר תופעות מורפולוגיות לתכונות בין-תחומיות דינמיות ושיווי משקל כדי לפתח יחסי מבנה-פונקציה עבור ממשקים ביולוגיים וטכנולוגיים.

ישנם פרמטרים רבים בעלי חשיבות במערכות פעילי שטח בין-תחומיים הנגישות ל- CPM-CFM. ב- CPM, בועת אוויר בקוטר 30-200 מיקרומטר מוצמדת לקצה צינור נימי זכוכית. בגרסאות מוקדמות יותר של ה-CPM, הפרש הלחץ הנימי בין החלק הפנימי והחיצוני של הבועה נשלט באמצעות עמוד מים ומשאבת מזרק מתנד 9,30 ; הגרסה החדשה המתוארת כאן מחליפה אותם במשאבה מיקרופלואידית מדויקת יותר, הנשלטת על ידי מחשב. מתח הפנים (γ) נקבע באמצעות משוואת לפלס, ΔP = 2γ/R, מירידת הלחץ על פני הממשק שנקבע על ידי המשאבה, ΔP, וניתוח אופטי של רדיוס העקמומיות של הבועה, R. ניתן לקבוע את מתח הפנים הדינמי של הממשק ברזולוציית זמן של 10 אלפיות השנייה לאחר יצירת בועה חדשה במגע עם נוזל בתפזורת המכיל חומר פעילי שטח מסיס. ניתן לתאר את דינמיקת הספיחה של פעילי השטח על ידי משוואת וורד-טורדאי הקלאסית10,31 כדי לקבוע תכונות חיוניות של חומר פעילי השטח, כולל הדפיזור, כיסוי פני השטח והקשר בין ריכוז בתפזורת למתח פני השטח של שיווי המשקל. ברגע שמושג מתח פנים של שיווי משקל, ניתן לתנוד את האזור הבין-צדדי כדי למדוד את המודולוס המתרחב, Equation 1על ידי רישום השינויים במתח הפנים, המושרים על ידי שינויים קטנים בשטח הפנים של הבועה, A32. עבור ממשקים מורכבים יותר המפתחים מבנים פנימיים משלהם כגון פולימרים או חלבונים סבוכים, מתח הפנים, , מוחלף על ידי מתח פני השטח הכללי יותר 4,33, Equation 2.

יציבות הריאות במהלך הנשימה עשויה להיות קשורה ישירות לשמירה הן על מתח פנים נמוך והן על מודולוס מתרחב גבוה בממשק האוויר-נוזל הנאדי 9,10. כל משטחי הריאה הפנימיים מרופדים בסרט רציף בעובי מיקרון של נוזל רירית אפיתל כדי לשמור על הידרציה של הרקמות34. נוזל רירית אפיתל זה הוא בעיקר מים, עם מלחים וחלבונים שונים אחרים, אנזימים, סוכרים וחומרים פעילי שטח של הריאות. כמו בכל ממשק מעוקל של אדי נוזל, לחץ נימי מושרה עם הלחץ הגבוה יותר בחלק הפנימי של הנאדיות (או הבועה). עם זאת, אם מתח הפנים היה קבוע בכל מקום בתוך הריאות, משוואת לפלס, ΔP = 2γ/R, מראה כי נאדיות קטנות יותר היו בעלות לחץ פנימי גבוה יותר ביחס לנאדיות גדולות יותר, מה שמאלץ את תכולת הגז של הנאדיות הקטנות יותר לזרום לנאדיות גדולות יותר בלחץ נמוך יותר. זה ידוע בשם “חוסר יציבות לפלס”9,35. התוצאה נטו היא שהנאדיות הקטנות ביותר יתמוטטו ויתמלאו בנוזל ויתקשו לנפח אותן מחדש ולגרום לחלק מהריאה להתמוטט, וחלקים אחרים יתנפחו יתר על המידה, שניהם תסמינים אופייניים לתסמונת מצוקה נשימתית חריפה (ARDS). עם זאת, בריאה המתפקדת כראוי, מתח הפנים משתנה באופן דינמי כאשר ממשק נוזל האוויר-אפיתל באזור הבין-פאזי של הנאדיות מתרחב ומתכווץ במהלך הנשימה. אם Equation 3, או Equation 4, לחץ לפלס יורד עם ירידה ברדיוס ועולה עם הגדלת הרדיוס כדי לחסל את חוסר היציבות של לפלס, ובכך לייצב את הריאה9. לפיכך, Equation 5, וכיצד זה תלוי בתדירות, מורפולוגיה והרכב חד שכבתי יותר, והרכב נוזל נאדי עשוי להיות חיוני ליציבות הריאות. ה- CPM-CFM סיפק גם את ההדגמות הראשונות של ההשפעות של עקמומיות בין-אישית עלספיחה פעילי שטח 25, מורפולוגיה חד-שכבתית22 ומודולוס9 מרחיב. הנפח הקטן (כ-1 מ”ל) של המאגר ב-CPM מאפשר הקדמה, הסרה או החלפה מהירה של השלב הנוזלי וממזער את הכמות הנדרשת של חלבונים יקרים או חומרים פעילי שטח10.

הניגודיות בתמונת CPM-CFM נובעת מהתפלגות של שברים קטנים של שומנים או חלבונים המתויגים באופן פלואורסצנטי בממשק16,27. מונו-שכבות דו-ממדיות של פעילי שטח מפגינות לעתים קרובות הפרדת פאזה רוחבית כפונקציה של מתח פני השטח או לחץ פני השטח, Equation 6 π הוא ההבדל בין מתח הפנים של ממשק נוזל-נוזל נקי, γ0, לבין ממשק מכוסה פעילי שטח, γ. ניתן לחשוב על π כ”לחץ ” הדו-ממדי הנגרם על ידי אינטראקציות של מולקולות פעילי שטח בממשק הפועל להורדת מתח פני השטח הנוזלי הטהור. בלחצים נמוכים על פני השטח, חד-שכבתיים של שומנים נמצאים במצב לא מאורגן דמוי נוזל; זה ידוע כשלב הנוזל המורחב (LE). ככל שהלחץ על פני השטח עולה והשטח למולקולת השומנים פוחת, השומנים מכוונים זה עם זה ויכולים לעבור מעבר פאזה מסדר ראשון לשלב 16,20,27 של נוזל מסודר לטווח ארוך (LC) שלב 16,20,27. שלבי LE ו- LC יכולים להתקיים יחד בלחצים שונים על פני השטח וניתן לדמיין אותם כאשר שומנים המתויגים באופן פלואורסצנטי אינם נכללים בשלב ה- LC ומופרדים לשלב LE. לפיכך, שלב LE בהיר ופאזת ה- LC כהה כאשר היא מצולמת עם CFM16.

מטרתו של כתב יד זה היא לתאר את הצעדים הדרושים לבנייה ולתפעול של המיקרוטנסומטר המשולב של המיקרוסקופ הקונפוקלי. זה יאפשר לקורא לבצע מחקרי ספיחה, למדוד מתח פנים, התנהגות ריאולוגית, ולבחון מורפולוגיה בין-פאזית בו-זמנית בממשק אוויר/מים או שמן/מים בקנה מידה זעיר. זה כולל דיון כיצד למשוך, לחתוך ולהידריפוביזציה של הנימים הנדרשים, הוראות לשימוש במצבי לחץ, עקמומיות ובקרת שטח פנים, והעברה בין-אישית של חומר פעילי שטח בלתי מסיסים לממשק המעוקל של מיקרוטנציומטר.

Protocol

1. הכנת צינורות נימיים מקם את הנימים במשיכה נימית והפעל את תוכנית המשיכה הרצויה כדי ליצור שני נימים מחודדים בקוטר חיצוני (OD) של ~ 1 מיקרומטר בקצה.הערה: ה- OD של הנימים לפני המשיכה חייב להיות ה- OD שצוין כך שיתאים למחזיק הנימים בתא המיקרוטנציומטר. הקוטר הפנימי (ID) של הנימים יכול לה…

Representative Results

מקור עיקרי של טעות מדידה נובע מהנימים שיש להם פגמים בתהליך החיתוך (איור 5A,B) או מתהליך הציפוי (איור 5D). שני סוגי הפגמים מובילים לטעויות בקביעת הצורה והגודל של הבועה על ידי מערכת ניתוח התמונה האופטית, מה שמוביל לערכי מתח פנים לא מדויקים. חשוב לבחון בקפ…

Discussion

ה-CPM/CFM המשולב הוא כלי רב עוצמה לבחינת דינמיקה בין-פאזית, שיווי משקל ומורפולוגיה. פרוטוקול זה מתאר את השלבים הדרושים לקבלת נתונים באמצעות CPM/CFM.

איור 2 מראה את עיצוב התא עם תעלות עבור הנימים, הממסים וחילופי החום שצוינו. הכניסה להחלפת ממסים צריכה להיות בתחתית התא…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

כל תמונות המיקרוסקופיה הקונפוקלית התקבלו באמצעות המיקרוסקופ הקונפוקלי הזקוף Nikon A1RHD Multiphoton. אנו מכירים בהדרכה ובסיוע של צוות התמיכה, במיוחד גיירמו מרקס, במרכז ההדמיה האוניברסיטאי באוניברסיטת מינסוטה. עבודה זו נתמכה על ידי מענק NIH HL51177. SI נתמך על ידי מענק הכשרה למחקר מוסדי של רות ל. קירששטיין NRSA F32 HL151128.

Materials

1.5 O.D. Tygon tubing Fischer Scientific Tubing
A1RHD Multiphoton upright confocal microscope Nikon Confocal Microscope
Acid Cleaning Solution Sulfuric acid and Alnochromix diluted with water 50% by volume, wait until clear befor diluting
Alnochromix Alconox 2510 Mixed with sulfuric acid to package instructionand diluted to make acid cleaning solution
Ceramic glass cutter Sutter Instruments
Chloroform Sigma-Aldrich 650471 HPLC Plus
Curosurf Chiesi  Lung Surfactant
Di Water 18.5 MΩ – cm
Ethanol any 200 proof used for hydrophobization, denatured used for cleaning
Fiber-Lite Model 190 fiber optic illuminator Dolan-Jenner Industries Inc. 281900100 Light source; other light sources should work as well
Flow EZ F69 mbar w/Link Module Fluigent LU-FEZ-0069 Microfluidic Pump
Fluigent SDK VIs Fluigent Required for CPM virtual Interface
Fluoroelastomer gaskets Machined from 1 mm thick Viton sheet, See figure 3
Gas filter Norgren F07-100-A3TG Put between microfluidic pump and pressure regulator
Gas regulator Norgren 10R0400R Steps down pressure from sorce to range of pump, connected to gas filter range 2-120 psi
Glass Capilary Sutter Instruments B150-86-10 Borosilicate glass O.D. 1.5 mm I.D. 0.86 mm
Glass Slide any 75 mm x 25 mm
Glass Syringe Hamilton 84878 25 μL glass syringe
Hydrophobizing Agent Sigma-Aldrich 667420 1H,1H,2H,2H-Perfluoro-octyltriethoxysilane 98%, other hydrophobic triethoxysilane can be substituted
Insoluble surfactant Avanti 850355C-200mg 16:0 DPPC in chloroform
LabVIEW Software National Instruments 2017
Longpass Filter ThorLabs FEL0650 650 nm Longpass filter, wavelength must remove excitation lazer frequence
Lyso-PC Avanti 855675P 16:0 Lyso PC 1-palmitoyl-2-hydroxy-sn-glycero-3-phosphocholine
Masterflex L/S variable speed analog consol pump system w/  Easy-Load II pump head Masterflex HV-77916-20 Peristaltic Pump
MATLAB Mathworks R2019
Micropipette Puller P-1000 Sutter Instruments Capillary Puller
Microtensiometer Cell and Holder Cell machined from PEEK, holder machined from aluminum, See Figure 3 and 4
Microtensiometer Objective Nikon Fluor 20x/0.50W DIC M/N2 ∞/0 WD 2.0 mm
NI Vision Development Module National Instruments Required for CPM virtual Interface
PEEK finger tight fittings IDEX F-120x 10-32 Coned Ports
PEEK plug IDEX P-551 10-31 Coned Ports
pippette tips Eppendorf 22492225 100 μL – 1000 μL, Autoclaved
Plastic Forceps Thermo Scientific 6320-0010
Plastic Syringe Fischer Scientific 14-955-459 10 mL
Plumbing parts Fischer Scientific 3-way valves and other plumbing parts to connect tubing.
Research Plus 1-channel 100 μL–1000 μL Eppendorf 3123000063 Micro pipetter
Sulfuric Acid any Used for acid cleaning solution
T Plan SLWD 20x/0.30 OFN25 WD 30 mm Nikon Confocal Microscope Objective
Texas Red DHPE triethylammonim salt Thermo Fischer Scientific 1395MP Fluorophore
Vaccum Pump Gast DOA-P704-AA

Referências

  1. Freer, E. M., Yim, K. S., Fuller, G. G., Radke, C. J. Interfacial rheology of globular and flexible proteins at the hexadecane/water interface: Comparison of shear and dilatation deformation. Journal of Physical Chemistry B. 108 (12), 3835-3844 (2004).
  2. Freer, E. M., Yim, K. S., Fuller, G. G., Radke, C. J. Shear and dilatational relaxation mechanisms of globular and flexible proteins at the hexadecane/water interface. Langmuir. 20 (23), 10159-10167 (2004).
  3. Kannan, A., Shieh, I. C., Fuller, G. G. Linking aggregation and interfacial properties in monoclonal antibody-surfactant formulations. Journal of Colloid and Interface Science. 550, 128-138 (2019).
  4. Kannan, A., Shieh, I. C., Leiske, D. L., Fuller, G. G. Monoclonal antibody interfaces: Dilatation mechanics and bubble coalescence. Langmuir. 34 (2), 630-638 (2018).
  5. Li, J. J., et al. Interfacial stress in the development of biologics: Fundamental understanding, current practice, and future perspective. The AAPS Journal. 21 (3), 44 (2019).
  6. Bhamla, M. S., Giacomin, C. E., Balemans, C., Fuller, G. G. Influence of interfacial rheology on drainage from curved surfaces. Soft Matter. 10 (36), 6917-6925 (2014).
  7. Fuller, G. G., Vermant, J. Complex fluid-fluid interfaces: Rheology and structure. Annual Review of Chemical and Biomolecular Engineering. 3, 519-543 (2012).
  8. Rosenfeld, L., et al. Structural and rheological properties of meibomian lipid. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 54 (4), 2720-2732 (2013).
  9. Barman, S., Davidson, M. L., Walker, L. M., Anna, S. L., Zasadzinski, J. A. Inflammation product effects on dilatational mechanics can trigger the Laplace instability and acute respiratory distress syndrome. Soft Matter. 16 (29), 6890-6901 (2020).
  10. Barman, S., et al., Ramachadran, A., et al. . Recent Advances in Rheology: Theory, Biorheology, Suspension and Interfacial Rheology. , (2022).
  11. Alonso, C., Zasadzinski, J. A. A brief review of the relationship between monolayer viscosity, phase behavior, surface pressure and temperature using a simple monolayer viscometer. The Journal of Physical Chemistry B. 110 (44), 22185-22191 (2006).
  12. Alonso, C., et al. More than a monolayer: Relating lung surfactant structure and mechanics to composition. Biophysical Journal. 87 (6), 4188-4202 (2004).
  13. Alonso, C., Bringezu, F., Brezesinski, G., Waring, A. J., Zasadzinski, J. A. Modifying calf lung surfactant by hexadecanol. Langmuir. 21 (3), 1028-1035 (2005).
  14. Alonso, C., Waring, A. J., Zasadzinski, J. A. Keeping lung surfactant where it belongs: Protein regulation of two-dimensional viscosity. Biophysical Journal. 89 (1), 266-273 (2005).
  15. Zasadzinski, J. A., et al. Inhibition of pulmonary surfactant adsorption by serum and the mechanisms of reversal by hydrophilic polymers: Theory. Biophysical Journal. 89 (3), 1621-1629 (2005).
  16. McConnell, H. M. Structures and transitions in lipid monolayers at the air-water-interface. Annual Reviews of Physical Chemistry. 42, 171-195 (1991).
  17. McConnell, H. M., Moy, V. T. Shapes of finite two-dimensional lipid domains. Journal of Physical Chemistry. 92 (15), 4520-4525 (1988).
  18. Zasadzinski, J. A., Stenger, P., Shieh, I., Dhar, P. Overcoming rapid inactivation of lung surfactant: analogies between competitive adsorption and colloid stability. Biochemica et Biophysica Acta. 1798 (4), 801-828 (2010).
  19. Zasadzinski, J. A., Nag, K., et al. . Surfactant Progress. , (2008).
  20. Valtierrez-Gaytan, C., et al. Spontaneous evolution of equilibrium morphology in phospholipid-cholesterol monolayers. Science Advances. 8 (14), (2022).
  21. Williams, I., Zasadzinski, J. A., Squires, T. M. Interfacial rheology and direct imaging reveal domain-templated network formation in phospholipid monolayers penetrated by fibrinogen. Soft Matter. 15 (44), 9076-9084 (2019).
  22. Sachan, A. K., Zasadzinski, J. A. Interfacial curvature effects on the monolayer morphology and dynamics of a clinical lung surfactant. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 115 (2), 134-143 (2018).
  23. Alvarez, N. J., Anna, S. L., Saigal, T., Tilton, R. D., Walker, L. M. Intefacial dynamics and rheology of polymer grafter nanoparticles at air-water and xylene-water interfaces. Langmuir. 28 (21), 8052-8063 (2012).
  24. Alvarez, N. J., Vogus, D. R., Walker, L. M., Anna, S. L. Using bulk convection in a microtensiometer to approach kinetic-limited surfactant dynamics at fluid-fluid interfaces. Journal of Colloid and Interface Science. 372 (1), 183-191 (2012).
  25. Alvarez, N. J., Walker, L. M., Anna, S. L. Diffusion-limited adsorption to a spherical geometry: The impact of curvature and competitive time scales. Physical Review. E, Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics. 82, 011604 (2010).
  26. Shieh, I., Waring, A. J., Zasadzinski, J. A. Visualizing the analogy between competitive adsorption and colloid stability to restore lung surfactant function. Biophysical Journal. 102 (4), 777-786 (2012).
  27. Shieh, I., Zasadzinski, J. A. Visualizing monolayers with a water-soluble fluorophore to quantify adsorption, desorption and the double-layer. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (8), 826-835 (2015).
  28. Lipp, M. M., Lee, K. Y. C., Takamoto, D. Y., Zasadzinski, J. A., Waring, A. J. Coexistence of buckled and flat monolayers. Physical Review Letters. 81, 1650-1653 (1998).
  29. Lipp, M. M., Lee, K. Y. C., Waring, A., Zasadzinski, J. A. Fluorescence, polarized fluorescence, and Brewster angle microscopy of palmitic acid and lung surfactant protein B monolayers. Biophysical Journal. 72 (6), 2783-2804 (1997).
  30. Alvarez, N. J., Walker, L. M., Anna, S. L. A microtensiometer to probe the effect of radius of curvature on surfactant transport to a spherical interface. Langmuir. 26 (16), 13310-13319 (2010).
  31. Ward, A. F. H., Tordai, L. Time dependents of boundary tensions of solutions. 1. The role of diffusion in time-effects. Journal of Chemical Physics. 14, 453-461 (1946).
  32. Lucassen, J., Vanden Tempel, M. Dynamic measurements of dilatational properties of a liquid interface. Chemical Engineering Science. 27 (6), 1283-1291 (1972).
  33. Lin, G. L., et al. Interfacial dilatational deformation accelerates particle formation in monoclonal antibody solutions. Soft Matter. 12 (14), 3293-3302 (2016).
  34. Bastacky, J., et al. Alveolar lining layer is thin and continuous: low temperature scanning electron microscopy of rat lung. Journal of Applied Physiology. 79 (5), 1615-1628 (1995).
  35. Adamson, A. W., Gast, A. P. . Physical Chemistry of Surfaces, Sixth ed. , 784 (1997).
  36. del Rio, O. I., Kwok, D. Y., Wu, R., Alvarez, J. M., Neumann, A. W. Contact angle measurements by axisymmetric drop shape analysis and an automated polynomial fit program. Colloids and Surfaces A Physicochemical and Engineering Aspects. 143 (2-3), 197-210 (1998).
  37. Kanthe, A., et al. No ordinary proteins: Adsorption and molecular orientation of monoclonal antibodies. Science Advances. 7 (5), 14 (2021).
  38. Manikantan, H., Squires, T. M. Surfactant dynamics: hidden variables controlling fluid flows. Journal of Fluid Mechanics. 892, 115 (2020).
  39. Narayan, S., et al. Dilatational rheology of water-in-diesel fuel interfaces: effect of surfactant concentration and bulk-to-interface exchange. Soft Matter. 17 (18), 4751-4765 (2021).
  40. Meng, G. N., Paulose, J., Nelson, D. R., Manoharan, V. N. Elastic instability of a crystal growing on a curved surface. Science. 343 (6171), 634-637 (2014).
  41. Kotula, A. P., Anna, S. L. Insoluble layer deposition and dilatational rheology at a microscale spherical cap interface. Soft Matter. 12 (33), 7038-7055 (2016).
  42. Lipp, M. M., Lee, K. Y. C., Zasadzinski, J. A., Waring, A. J. Phase and morphology changes in lipid monolayers induced by SP-B protein and its amino-terminal peptide. Science. 273 (5279), 1196-1199 (1996).
  43. Pocivavsek, L., et al. Stress and fold localization in thin elastic membranes. Science. 320 (5878), 912-916 (2008).
  44. Pocivavsek, L., et al. Lateral stress relaxation and collapse in lipid monolayers. Soft Matter. 4 (10), 2019-2029 (2008).
  45. Kim, K., Choi, S. Q., Squires, T. M., Zasadzinski, J. A. Cholesterol nanodomains: their effect on monolayer morphology and dynamics. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110 (33), 3054-3060 (2013).
  46. Kim, K., Choi, S. Q., Zasadzinski, J. A., Squires, T. M. Interfacial microrheology of DPPC monolayers at the air-water interface. Soft Matter. 7 (17), 7782-7789 (2011).
  47. Kim, K., Choi, S. Q., Zasadzinski, J. A., Squires, T. M. Nonlinear chiral rheology of phospholipid monolayers. Soft Matter. 14 (13), 2476-2483 (2018).
  48. Kotula, A. P., Anna, S. L. Regular perturbation analysis of small amplitude oscillatory dilatation of an interface in a capillary pressure tensiometer. Journal of Rheology. 59, 85-117 (2015).
check_url/pt/64110?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Iasella, S. V., Barman, S., Ciutara, C., Huang, B., Davidson, M. L., Zasadzinski, J. A. Microtensiometer for Confocal Microscopy Visualization of Dynamic Interfaces. J. Vis. Exp. (187), e64110, doi:10.3791/64110 (2022).

View Video