Una piattaforma basata su impedenza ad alte prestazioni per l'evaporazione tasso di rilevamento
Summary
Questo articolo presenta un apparato impedenza-based per il rilevamento velocità di evaporazione delle soluzioni. Offre chiari vantaggi rispetto ad un approccio perdita di peso convenzionale: una risposta veloce, rilevamento ad alta sensibilità, un piccolo requisito campione, misurazioni di campioni multipli, e facile smontaggio per la pulizia e riutilizzo.
Abstract
Questo documento descrive il metodo di una piattaforma impedenza basata innovativo per la rilevazione della velocità di evaporazione. L'acido ialuronico composto modello è stato impiegato qui a scopo dimostrativo. Diverse prove di evaporazione sul composti modello come umettante con varie concentrazioni di soluzioni sono state condotte a fini di confronto. Un approccio perdita di peso convenzionale è noto come il più semplice, ma richiede tempo, tecnica di misura per il rilevamento di velocità di evaporazione. Tuttavia, uno svantaggio evidente è che un grande volume di campione è richiesto e più test campione non può essere condotta contemporaneamente. Per la prima volta nella letteratura, un chip di rilevamento impedenza elettrica viene applicata con successo ad una indagine evaporazione in tempo reale in una ripartizione di tempo, modo continuo ed automatico. Inoltre, non più di 0,5 ml di campioni di prova è richiesto in questo apparato impedenza-based, e una grande variazione di impedenza è dimostrato tra i vari soluti diluitaons. Il sistema ad alta sensibilità e di rilevamento impedenza a risposta rapida proposto si trova a sovraperformare un approccio di perdita di peso convenzionale in termini di rilevamento velocità di evaporazione.
Introduction
L'evaporazione è un tipo di vaporizzazione liquido e si verifica lungo l'interfaccia gas-liquido di un corpo collettivo di acqua. Le molecole d'acqua vicino alla superficie diventano capaci di sfuggire dal liquido a causa della collisione di molecole d'acqua. Il tasso di evaporazione è un importante fattore chiave durante il processo di evaporazione. Generalmente, un equilibrio o volumetrico tubo 1-3 è ampiamente utilizzato per rilevare l'evaporazione delle soluzioni. Tuttavia, ci vuole molto tempo per misurare il tasso di evaporazione causa della limitazione precisione di un equilibrio o un tubo volumetrico. Per questo motivo, uno strumento reattivo e alta sensibilità deve essere sviluppata per sondare i dettagli del processo di evaporazione.
Elettrochimica spettroscopia di impedenza (EIS) è una risposta veloce, mezzi sperimentali sensibili ed efficaci in termini di rilevazione di impedenza in situ per sistema elettrochimico caratterizzazione 4. Pertanto, EIS può essere applicata in vari fieLDS, come recenti studi sul comportamento cellulare 5, rilevamento bioanalitici 6-7, elettrolisi 8, polimeri conduttori 9, e l'estrazione elettrochimica 10. Anche se i sistemi EIS erano state applicate con successo in un'ampia varietà di discipline, esiste un numero estremamente limitato di pubblicazioni sulla sua applicazione alla ricerca evaporazione.
Acido ialuronico, un polisaccaride ad elevato peso molecolare, con un forte potenziale di legame d'acqua, è un umettante noto per applicazioni cosmetiche. Una molecola di acido ialuronico può legare fino a 500 molecole d'acqua 11 e raggiungere 1.000 volte il suo volume originale 12. Una quantità estremamente piccola di acido ialuronico può possedere funzione idratante 13-14. A causa della ritenzione di umidità elevata, l'acido ialuronico è diventato una componente importante di prodotti cosmetici umettanti ad alto valore commerciale in tutto il mondo 15.
Til suo studio presenta il metodo di un apparato a base di impedenza romanzo con rilevamento ad alta velocità, piccolo requisito del campione del volume, e misurazioni multiple campione 16-19. Si presenta con un focus sul confronto tasso di evaporazione relativa tra soluzioni come un modo per convalidare la superiorità del meccanismo di rilevamento innovativo corso di un modo di peso convenzionale.
Protocol
Representative Results
Discussion
Il passaggio critico per la misura di evaporazione in questo rilevamento impedenza-based è la preparazione delle soluzioni testate. Acqua deionizzata non può essere utilizzato per l'enorme impedenza. Invece, l'acqua del rubinetto contenente ioni conduttivi è stato usato per preparare le soluzioni di acido ialuronico per esperimenti. Tuttavia, le proprietà elettriche di acqua di rubinetto non erano costanti per l'uso. Pertanto, la normalizzazione, come ad esempio la velocità d…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato sponsorizzato dal Ministero della Scienza e della Tecnologia, Taiwan, con i numeri di sovvenzione PIÙ 104-2221-E-241-001-MY3 e MOST 105-2627-B-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 |
Referenzen
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