蒸発速度検出のための高性能インピーダンスベースのプラットフォーム
Summary
本論文では、ソリューションの蒸発速度検出のためのインピーダンスに基づく装置を提供します。高速応答、高感度の検出、洗浄および再利用の目的のために小さなサンプル要件、複数のサンプル測定、および容易な分解：これは、従来の減量のアプローチを超える明確な利点を提供しています。
Abstract
本論文では、蒸発速度の検出のための新規のインピーダンスベースのプラットフォームの方法を記載しています。モデル化合物のヒアルロン酸は、デモンストレーションの目的のために、ここで使用しました。溶液中の種々の濃度の湿潤剤のようなモデル化合物に複数の蒸発試験は、比較のために行きました。従来の減量法は、蒸発速度を検出するための最も直接的な、しかし、時間がかかり、測定技術として知られています。しかし、明確な欠点は、試料の大容量が必要とされ、複数のサンプルの試験を同時に行うことができないということです。文献で初めて、電気インピーダンス感知チップが正常時分割、連続的かつ自動的な方法でリアルタイム蒸発調査に適用されます。また、わずか試験試料のmlを0.5として、このインピーダンスベースの装置に必要とされる、大きなインピーダンス変化は、種々の希釈soluti間実証されていますアドオン。提案された高感度と高速応答インピーダンス感知システムは、蒸発速度検出の点で従来の減量方法を上回ることがわかりました。
Introduction
蒸発は液体気化のタイプであり、水の集団的身体の気液界面に沿って発生します。表面付近の水の分子が水分子の衝突に液体から脱出することが可能になります。蒸発速度は、蒸発プロセスの間に重要な鍵となる要因です。一般的に、バランスまたは体積管1-3は、ソリューションの蒸発を検出するために広く使用されています。しかし、不足額または体積管の精度限界に蒸発速度を測定するために長い時間を要します。このため、応答性と高感度の機器は、蒸発プロセスの詳細を探索するために開発されなければなりません。
電気化学インピーダンス分光法（EIS）は、高速応答、電気化学系のキャラクタリゼーション4用のin-situインピーダンス検出の点で敏感かつ効果的な実験的な手段です。したがって、EISは、様々な情けないにも適用することができますLDS、 このような最近の細胞挙動5に関する研究、生物分析センシング6-7、電解8、導電性ポリマー9、及び電気化学的抽出10として。 EISシステムが正常分野の広範囲に適用されたにもかかわらず、蒸発研究への応用の刊行物の非常に少ないが存在します。
ヒアルロン酸は、強力な水結合能力を有する高分子量の多糖類は、化粧品用途のための周知の湿潤剤です。一つのヒアルロン酸分子は500水分子11まで結合して、1000倍元の体積12に到達することができます 。ヒアルロン酸の極めて少量の保湿機能13-14を有することができます。高い保湿に、ヒアルロン酸は、世界中の15の高い商業的価値を持つ化粧品の保湿剤製品の重要な構成要素となっています。
T彼の研究では、高速検出、小容量のサンプル要件、および複数のサンプル測定値16から19を搭載した新規インピーダンスに基づく装置の方法を提示しています。これは、従来の計量方法を超える革新的な検出機構の優位性を検証する方法として、ソリューション間の相対蒸発速度の比較に焦点を提示されます。
Protocol
Representative Results
Discussion
このインピーダンスベースの検出における蒸発測定のための重要なステップは、試験溶液の調製です。脱イオン水は、その巨大なインピーダンスに使用することはできません。その代わりに、導電性イオンを含む水道水は、実験のためのヒアルロン酸溶液を調製しました。しかし、水道水の電気特性は、使用するために一定ではなかったです。したがって、このような本…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この作品は、助成金番号MOST 104から2221-E-241から001-MY3およびMOST 105から2627-B-005から002の下に、台湾、科学技術省が主催しました。
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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