Fabbricazione di una cellula ottica essiccatore per le celle di analisi spettroscopica
Summary
Un protocollo per la realizzazione di un dispositivo per l’asciugatura contemporaneamente più celle ottiche è presentato.
Abstract
Cellule ottiche, che sono strumenti sperimentali, sono piccole, tubi quadri sigillato su un lato. Un campione viene posto in questo tubo, e una misura viene eseguita con uno spettroscopio. I materiali utilizzati per cellule ottiche generalmente includono quarzo vetro o plastica, ma costoso vetro di quarzo è riutilizzata rimuovendo sostanze, diversi dai liquidi, per essere analizzati che aderiscono all’interno del contenitore. In tal caso, le cellule ottiche sono lavate con acqua o etanolo e secchi. Quindi, il campione successivo viene aggiunto e misurato. Cellule ottiche vengono essiccate naturalmente o con un asciugacapelli manuale. Tuttavia, asciugatura richiede tempo, che lo rende uno dei fattori che aumentano il tempo di esperimento. In questo studio, l’obiettivo è di ridurre drasticamente il tempo di asciugatura con un essiccatore automatico dedicato che può asciugare ottiche più celle in una sola volta. Per realizzare questo, un circuito è stato progettato per un microcomputer, e l’hardware usarlo indipendentemente è stato progettato e fabbricato.
Introduction
Cellule ottiche sono utilizzate come strumenti di laboratorio in una vasta gamma di campi. Nella ricerca di scienze biologiche, biomolecole come proteine e acidi nucleici sono spesso utilizzati per esperimenti e metodi spettroscopici sono ampiamente usati per metodi quantitativi. Quantificare con precisione il campione dell’esperimento è indispensabile per ottenere risultati più accurati e riproducibili. Lo spettro di assorbimento ottenuto da uno spettrofotometro è stato spesso utilizzato per la quantificazione di biomolecole quali acidi nucleici e proteine1,2,3,4. Ricerca sulle caratteristiche di ossido-riduzione causata dal cambiamento nella spettro di assorbimento e fotoluminescenza di un nanotubo di carbonio (CNT) dislocato usando il DNA è stato anche condotto5,6,7, 8,9,10. Cellule ottiche sono utilizzate per queste misurazioni, ma non è possibile effettuare misurazioni accurate a meno che essi sono accuratamente lavati e asciugati.
Quando misurare spettri di assorbimento o fotoluminescenza, è Impossibile misurare precisamente in cellule ottiche sporco11,12,13,14,15. Cellule ottiche monouso economiche fatta di polistirolo e poli-metil-metacrilato utilizzate anche per eliminare il lavaggio e la contaminazione. Tuttavia, quando sono necessarie misurazioni precise, vetri di quarzo sono spesso utilizzati, perché hanno estremamente eccellenti proprietà ottiche come la trasmissione della luce. In questo caso, le cellule ottiche sono lavate dopo la misurazione del campione e usate ripetutamente. Di solito, dopo il lavaggio cellule ottiche con acqua o etanolo, sono asciugati naturalmente. Quando è richiesta la rapida asciugatura, sono secchi uno utilizzando asciugacapelli o apparecchiature simili. Pulizia cellule ottiche è una delle procedure più sgradevole e richiede molto tempo nell’esperimento. Aumenta il numero di campioni, gli aumenti di tempo essiccazione, che, a sua volta, aumenta il tempo necessario per condurre l’esperimento e la ricerca. In passato gli studi, ci sono stati rapporti su dispositivi periferici delle cellule ottiche. Questo studio mira a ridurre il tempo di ricerca di essiccazione ottiche più celle contemporaneamente.
Abbiamo studiato se esistono altri prodotti simili. Esiste già una temperatura costante di casella-tipo asciugacapelli con una funzione di controllo di temperatura e una funzione timer; Tuttavia, nessun prodotto commerciale con la stessa configurazione può essere trovato.
Una struttura di produzione di questo dispositivo è descritto. In primo luogo, la cassa di tipo box è realizzata con un piatto in acrilico. Reticolato di nylon è fissato alla parte superiore. Una griglia di plastica è posto su di essa per fissare la cella ottica. Il circuito di controllo è memorizzato all’interno del case, e la piastra di plastica è fissata per proteggere il circuito da gocce d’acqua. Il circuito di controllo è costituito da una CPU ed è controllato dal software. Soffiatori sono attaccate alla parte posteriore del caso, e il vento fornito dalla turbina entra nelle cellule ottiche impostate a testa in giù. I soffiatori sono attivati da un interruttore sulla parte anteriore, e automaticamente vengono fermati dal timer. A seconda del numero di cellule ottiche da essiccare, due o quattro ventilatori sono selezionabili per il funzionamento. Le goccioline di acqua che gocciola dalle cellule ottiche evaporano con il vento da soffianti. Le celle di quarzo vengono lavate con acqua o etanolo, e il tempo di asciugatura è paragonato a quello di essiccazione naturale.
Protocol
Representative Results
Discussion
Le cellule ottiche possono essere asciugate simultaneamente con i soffiatori, e il tempo di asciugatura può essere considerevolmente ridotta. Anche se l’operazione di arresto non viene eseguito, può essere interrotta in modo sicuro utilizzando la funzione di arresto automatico del timer. Dai risultati della misurazione della distribuzione tempo asciugatura, non c’era alcuna differenza significativa nel tempo di essiccazione a causa della differenza nella posizione di installazione delle cellule ottiche.
<p class="j…Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gli autori non hanno nessun ringraziamenti.
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 |
Referencias
- 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).
