Fabricage van een optische cel droger voor de analyse van de spectroscopische cellen
Summary
Een protocol voor het fabriceren van een apparaat voor het drogen gelijktijdig meerdere optische cellen wordt gepresenteerd.
Abstract
Optische cellen, die experimentele instrumenten zijn, zijn kleine, vierkante buizen verzegelde op één zijde. Een steekproef wordt geplaatst in deze buis en een meting wordt uitgevoerd met een spectroscoop. De materialen voor optische cellen in het algemeen omvatten quartz glas of kunststof, maar dure quartz glas wordt hergebruikt door het verwijderen van andere stoffen dan vloeistoffen, bestemd om te worden geanalyseerd die aan de binnenkant van de container voldoen. In dat geval zijn de optische cellen gewassen met water of ethanol en gedroogd. In het volgende voorbeeld wordt dan toegevoegd en gemeten. Optische cellen worden gedroogd nature of met een handmatige haardroger. Echter, drogen duurt, waardoor het een van de factoren die de tijd van het experiment te verhogen. In deze studie is het doel om drastisch te verminderen de droogtijd met een speciale automatische droger die meerdere optische cellen in één keer kan drogen. Om dit te realiseren, een circuit is ontworpen voor een microcomputer, en de hardware met behulp van het onafhankelijk werd ontworpen en vervaardigd.
Introduction
Optische cellen worden gebruikt als laboratoriuminstrumenten in een groot aantal gebieden. In life science onderzoek, biomoleculen, zoals nucleïnezuren en proteïnen worden vaak gebruikt voor experimenten en spectroscopische methoden worden veel gebruikt voor kwantitatieve methoden. Het monster van het experiment nauwkeurig te kwantificeren is onmisbaar voor het verkrijgen van meer nauwkeurige en reproduceerbare resultaten. Het absorptiespectrum verkregen door een spectrofotometer is vaak gebruikt voor de kwantificering van biomoleculen, zoals nucleïnezuren en proteïnen1,,2,,3,4. Onderzoek naar de kenmerken van de oxidation-reduction veroorzaakt door de verandering van het absorptiespectrum en fotoluminescentie van een koolstof nanobuis (CNT) verspreid met behulp van DNA is ook uitgevoerd5,6,7, 8,9,10. Optische cellen worden gebruikt voor deze metingen, maar nauwkeurige metingen kunnen niet worden gemaakt, tenzij ze worden grondig gewassen en gedroogd.
Bij het meten van de absorptiespectra of fotoluminescentie, is het onmogelijk om precies in vuile optische cellen11,12,13,14,15te meten. Economische wegwerp optische cellen gemaakt van polystyreen en poly-methyl-methacrylaat worden ook gebruikt om te wassen en verontreiniging te elimineren. Echter wanneer nauwkeurige metingen nodig zijn, worden quartz glazen vaak gebruikt, omdat ze hebben een zeer uitstekende optische eigenschappen zoals lichtdoorlatendheid. In dit geval zijn de optische cellen gewassen na de meting van het monster en herhaaldelijk gebruikt. Meestal na het wassen optische cellen met water of ethanol, zijn ze gedroogd natuurlijk. Als snelle drogen vereist is, zijn ze gedroogde één voor één met behulp van een haardroger of soortgelijke uitrusting. Schoonmaken van optische cellen is een van de meest vervelende en tijdrovende procedures in het experiment. Naarmate het aantal monsters toeneemt, de drogen tijd toeneemt, heeft op zijn beurt verhoogt de tijd nodig om het experiment en onderzoek te voeren. In verleden studies, zijn er geen verslagen over randapparatuur van optische cellen. Deze studie streeft naar een vermindering van de tijd onderzoek door meerdere optische cellen tegelijk drogen.
We onderzochten of andere vergelijkbare producten bestaan. Er bestaat al een vak-type constante temperatuur wasdroger met een besturingsfunctie temperatuur en een timer-functie; echter kunnen geen commerciële producten met dezelfde configuratie worden gevonden.
Een overzicht van de productie van dit apparaat wordt beschreven. Ten eerste, de vak-type case is gemaakt met behulp van een acryl plaat. Nylon verrekening is gekoppeld aan de bovenkant. Een plastic rooster wordt op het te repareren de optische cel geplaatst. Het controle-circuit is opgeslagen in de behuizing, en de kunststof plaat is verbonden ter bescherming van het circuit van waterdruppels. Het controle-circuit bestaat uit een CPU en wordt bestuurd door software. Ventilatoren zijn aangesloten op de achterkant van het doosje, en de wind kopen van de ventilatoren komt de optische cellen instellen ondersteboven. De ventilatoren worden geactiveerd door een schakelaar aan de voorkant, en ze worden automatisch gestopt door de timer. Afhankelijk van het aantal optische cellen worden gedroogd, kunnen twee of vier ventilatoren worden geselecteerd voor bewerking. Waterdruppels druipend uit de optische cellen verdampen met de wind van de ventilatoren. De quartz-cellen worden gewassen met water of ethanol en de droogtijd is vergeleken met die van natuurlijk drogen.
Protocol
Representative Results
Discussion
De optische cellen kunnen gelijktijdig met de ventilatoren worden gedroogd en de droogtijd aanzienlijk kan worden verminderd. Zelfs als de stop-bewerking niet wordt uitgevoerd, kan het veilig worden gestopt met behulp van de automatische stop-functie van de timer. Uit de resultaten van de meting van de distributie keer Droogrek was er geen significant verschil in de droogtijd vanwege het verschil in de installatie-positie van de optische cellen.
Een kritieke stap van het protocol is het ontwer…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De auteurs hebben geen bevestigingen.
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 |
References
- 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).
