वाष्पीकरण दर का पता लगाने के लिए एक उच्च प्रदर्शन मुक़ाबला आधारित प्लेटफॉर्म
Summary
इस पत्र के समाधान के वाष्पीकरण की दर का पता लगाने के लिए एक प्रतिबाधा आधारित तंत्र प्रस्तुत करता है। , उच्च संवेदनशीलता का पता लगाने, एक छोटा सा नमूना आवश्यकता, कई नमूना माप, और सफाई और पुन: उपयोग प्रयोजनों के लिए आसान disassembly एक तेजी से प्रतिक्रिया: यह एक पारंपरिक वजन घटाने के दृष्टिकोण से अधिक स्पष्ट लाभ प्रदान करता है।
Abstract
इस पत्र वाष्पीकरण की दर का पता लगाने के लिए एक उपन्यास प्रतिबाधा आधारित प्लेटफॉर्म की विधि का वर्णन है। मॉडल यौगिक hyaluronic एसिड यहां प्रदर्शन प्रयोजनों के लिए नियुक्त किया गया था। समाधान में विभिन्न सांद्रता के साथ एक humectant के रूप में मॉडल परिसर पर एकाधिक वाष्पीकरण परीक्षण तुलना प्रयोजनों के लिए आयोजित की गई। एक पारंपरिक वजन घटाने के दृष्टिकोण वाष्पीकरण की दर का पता लगाने के लिए सबसे सरल है, लेकिन समय लेने वाली है, माप तकनीक के रूप में जाना जाता है। फिर भी, एक स्पष्ट नुकसान यह है कि नमूना की एक बड़ी मात्रा की आवश्यकता होती है और कई नमूना परीक्षण एक ही समय में आयोजित नहीं किया जा सकता है। साहित्य में पहली बार, एक बिजली प्रतिबाधा संवेदन चिप सफलतापूर्वक एक समय साझा करने, निरंतर और स्वचालित ढंग से एक वास्तविक समय वाष्पीकरण जांच करने के लिए लागू किया जाता है। इसके अलावा, परीक्षण के नमूने के रूप में छोटे रूप में 0.5 मिलीलीटर इस प्रतिबाधा आधारित तंत्र के लिए आवश्यक है, और एक बड़े प्रतिबाधा भिन्नता विभिन्न पतला soluti के बीच प्रदर्शन किया हैons। प्रस्तावित उच्च संवेदनशीलता और तेजी से प्रतिक्रिया प्रतिबाधा संवेदन प्रणाली वाष्पीकरण की दर का पता लगाने के मामले में एक पारंपरिक वजन घटाने के दृष्टिकोण को मात पाया जाता है।
Introduction
वाष्पीकरण तरल वाष्पीकरण का एक प्रकार है और पानी की एक सामूहिक शरीर की गैस तरल इंटरफेस के साथ होता है। सतह के पास पानी के अणुओं पानी के अणुओं की टक्कर के कारण तरल से बचने में सक्षम हो जाते हैं। वाष्पीकरण की दर वाष्पीकरण की प्रक्रिया के दौरान एक महत्वपूर्ण महत्वपूर्ण कारक है। आम तौर पर, एक संतुलन या बड़ा ट्यूब 1-3 समाधान के वाष्पीकरण पता लगाने के लिए व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाता है। हालांकि, यह एक संतुलन या एक बड़ा ट्यूब की परिशुद्धता सीमा की वजह से एक लंबे समय के वाष्पीकरण की दर को मापने के लिए लेता है। इस कारण से, एक संवेदनशील और उच्च संवेदनशीलता साधन वाष्पीकरण की प्रक्रिया के विवरण में जांच के लिए विकसित किया जाना चाहिए।
विद्युत प्रतिबाधा स्पेक्ट्रोस्कोपी (EIS) एक तेजी से प्रतिक्रिया, विद्युत प्रणाली लक्षण वर्णन के लिए 4 में सीटू प्रतिबाधा का पता लगाने के मामले में संवेदनशील और प्रभावी प्रयोगात्मक साधन है। इसलिए, EIS विभिन्न धिक में लागू किया जा सकताएलडीएस, इस तरह के व्यवहार सेलुलर 5 पर हाल ही के अध्ययन, रसायन संवेदन 6-7, इलेक्ट्रोलिसिस 8, का आयोजन पॉलिमर 9, और विद्युत निकासी 10 के रूप में। हालांकि EIS सिस्टम सफलतापूर्वक विषयों की एक विस्तृत विविधता में लागू किया गया था, वहाँ वाष्पीकरण अनुसंधान के लिए अपने आवेदन पर प्रकाशन की एक अत्यंत छोटी संख्या में मौजूद हैं।
एसिड, मजबूत पानी बाध्यकारी क्षमता के साथ एक उच्च आणविक भार polysaccharide, कॉस्मेटिक अनुप्रयोगों के लिए एक अच्छी तरह से ज्ञात humectant है। एक hyaluronic एसिड अणु 500 पानी के अणुओं 11 अप करने के लिए बाध्य है और 1,000 बार अपने मूल मात्रा 12 तक पहुँच सकते हैं। Hyaluronic एसिड की एक अत्यंत छोटी राशि मॉइस्चराइजिंग समारोह 13-14 अधिकारी कर सकते हैं। उच्च नमी बनाए रखने के कारण, hyaluronic एसिड उच्च वाणिज्यिक मूल्य दुनिया भर में 15 के साथ कॉस्मेटिक उत्पादों humectant का एक महत्वपूर्ण घटक बन गया है।
टीअपने अध्ययन के एक उपन्यास प्रतिबाधा आधारित तंत्र के लिए उच्च गति का पता लगाने, छोटी मात्रा नमूना आवश्यकता है, और कई नमूना माप 16-19 की विशेषता की विधि प्रस्तुत करता है। यह एक तरह से एक पारंपरिक तरीके से वजन से अधिक अभिनव का पता लगाने तंत्र की श्रेष्ठता को मान्य करने के रूप में समाधान के बीच रिश्तेदार वाष्पीकरण की दर तुलना पर ध्यान देने के साथ प्रस्तुत किया है।
Protocol
Representative Results
Discussion
इस प्रतिबाधा आधारित पता लगाने में वाष्पीकरण माप के लिए महत्वपूर्ण कदम का परीक्षण समाधान की तैयारी है। विआयनीकृत पानी इसकी भारी प्रतिबाधा के कारण नहीं किया जा सकता। इसके बजाय, नल प्रवाहकीय ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम अनुदान संख्या सबसे 104-2221-ए-241-001-MY3 के तहत विज्ञान और प्रौद्योगिकी, ताइवान के मंत्रालय द्वारा प्रायोजित किया गया था, और सबसे 105-2627-बी-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 |
References
- Francis, G. W., Bui, Y. T. H. Changes in the composition of aromatherapeutic Citrus oils during evaporation. Evid.-based Complement Altern. Med. 2015 (421695), 1-6 (2015).
- Ochiai, N., et al. Extension of a dynamic headspace multi-volatile method to milliliter injection volumes with full sample evaporation: application to green tea. J. Chromatogr. A. 1421, 103-113 (2015).
- Zribi, W., Aragues, R., Medina, E., Faci, J. M. Efficiency of inorganic and organic mulching materials for soil evaporation control. Soil Tillage Res. 148, 40-45 (2015).
- Chang, B. Y., Park, S. M. Electrochemical impedance spectroscopy. Annu. Rev. Anal. Chem. 3, 207-229 (2010).
- Brooks, E. K., Tobias, M. E., Yang, S., Bone, L. B., Ehrensberger, M. T. Influence of MC3T3-E1 preosteoblast culture on the corrosion of a T6-treated AZ91 alloy. J. Biomed. Mater. Res. Part B. 104 (2), 253-262 (2016).
- Tabrizi, M. A., Shamsipur, S., Farzin, L. A high sensitive electrochemical aptasensor for the determination of VEGF165 in serum of lung cancer patient. Biosens. Bioelectron. 74, 764-769 (2015).
- Tran, T. B., Nguyen, P. D., Baek, C., Min, J. Electrical dual-sensing method for real-time quantitative monitoring of cell-secreted MMP-9 and cellular morphology during migration process. Biosens. Bioelectron. 77, 631-637 (2016).
- Kruger, A. J., Krieg, H. M., van der Merwe, J., Bessarabov, D. Evaluation of MEA manufacturing parameters using EIS for SO2 electrolysis. Int. J. Hydrog. Energy. 39 (32), 18173-18181 (2014).
- Guler, Z., Sarac, A. S. Electrochemical impedance and spectroscopy study of the EDC/NHS activation of the carboxyl groups on poly(ε-caprolactone)/poly(m-anthranilic acid) nanofibers. Express Polym. Lett. 10 (2), 96-110 (2016).
- Xi, X., Si, G., Nie, Z., Ma, L. Electrochemical behavior of tungsten ions from WC scrap dissolution in a chloride melt. Electrochim. Acta. 184, 233-238 (2015).
- Olejnik, A., Goscianska, J., Zielinska, A., Nowak, I. Stability determination of the formulations containing hyaluronic acid. Int. J. Cosmetic Sci. 37, 401-407 (2015).
- Marcellin, E., Steen, J. A., Nielsen, L. K. Insight into hyaluronic acid molecular weight control. Appl. Microbiol. Biotechnol. 98, 6947-6956 (2014).
- Laurent, T. C., Laurent, U. B. G., Fraser, J. R. E. The structure and function of hyaluronan: An overview. Immunol. Cell Biol. 74 (2), A1-A7 (1996).
- Papakonstantinou, E., Roth, M., Karakiulakis, G. Hyaluronic acid: A key molecule in skin aging. Derm.-Endocrinol. 4 (3), 253-258 (2012).
- Sze, J. H., Brownlie, J. C., Love, C. A. Biotechnological production of hyaluronic acid: A mini review. 3 Biotech. 6, 67 (2016).
- Lin, C. Y., et al. Real-time detection of β1 integrin expression on MG-63 cells using electrochemical impedance spectroscopy. Biosens. Bioelectron. 28 (1), 221-226 (2011).
- Hsiao, S. Y., et al. Chemical-free and reusable cellular analysis: Electrochemical impedance spectroscopy with a transparent ITO culture chip. Int. J. Technol. Hum. Interact. 8 (3), 1-9 (2012).
- Lin, Y. S., et al. A real-time impedance-sensing chip for the detection of emulsion phase separation. Electrophoresis. 34 (12), 1743-1748 (2013).
- Lin, Y. S., Chen, C. Y. A novel evaporation detection system using an impedance sensing chip. Analyst. 139 (22), 5781-5784 (2014).
- Tseng, S. F., et al. Graphene-based chips fabricated by ultraviolet laser patterning for anelectrochemical impedance spectroscopy. Sens. Actuator B-Chem. 226, 342-348 (2016).
- Pavicic, T., et al. Efficacy of cream-based novel formulations of hyaluronic acid of different molecular weights in anti-wrinkle treatment. J. Drugs Dermatol. 10 (9), 990-1000 (2011).
- Gotoh, S., et al. Effects of the molecular weight of hyaluronic acid and its action mechanisms on experimental joint pain in rats. Ann. Rheum. Dis. 52 (11), 817-822 (1993).
- Saettone, M. F., Nannipieri, E., Cervetto, L., Eschini, N., Carelli, V. Electrical impedance changes and water content in O/W emulsions during evaporation. Int. J. Cosmetic Sci. 2 (2), 63-75 (1980).
- Fernandez-Sanchez, C., McNeil, C. J., Rawson, K. Electrochemical impedance spectroscopy studies of polymer degradation: application to biosensor development. Trac-Trends Anal. Chem. 24 (1), 37-48 (2005).
