One of the authors (DK) acknowledges the receipt of an Australian Postgraduate Award.

זהירות: עיין גיליונות נתוני בטיחות חומרים (MSDS) עבור כל החומרים ריאגנטים לפני השימוש (כלומר, MSDS עבור מתנול). להבטיח את השימוש של כל נהלי הבטיחות המתאימים בעת טיפול ממסים בעל ביצועים גבוהים eluent הנוזל כרומטוגרפיה (HPLC). ודא שימוש נאות של בקרות הנדסה של HPLC, מכשור איזון גלאי אנליטיים, ולהבטיח את השימוש בציוד מגן אישי (משקפי מגן, כפפות, חלוק, מכנסיים באורך מלא, ונעליים סגורות). הערה: פרוטוקול זה מכיל הוראות כיצד להשתמש טור CF על מערכת HPLC מצמידה עם גלאי UV-Vis. הפרוטוקול נכתב בהנחה לקורא יש ידע בסיסי וניסיון כרומטוגרפיה. התקנת 1. HPLC Instrument הערה: סעיף זה ניתן לשנות כדי להתאים לצרכי האנליסטים, כלומר, בחירה של ממסים, גל גלאי וספיקה כימתאימים המדגם של עניין. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את מכשיר HPLC עם מי ultrapure 100% (למשל, מי מילי- Q) עבור הקו A ו- מתנול 100% עבור הקו B כשלב הנייד ולטהר משאבות על פי דרישת יצרן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את גלאי UV-Vis 254 ננומטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר כיוון מצב פיצול זרימה מראש הזרקת ההגדרה או הגדרת זרימת משאבה כפולה. עבור מצב זרימת הפיצול המשך לשלב 2, עבור מצב המשאבה הכפול והמשך לשלב 3. </li></ol> הגדרת מערכת פיצול זרימת 2. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ניתק את קו המשאבה מן שסתום המזרק של סמפלר האוטומטי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף חולצת חתיכת לקו המשאבה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף חתיכת 15 סנטימטר של צינורות מזהים 0.13 מ&quot;מ כל יציאה של חלקי T. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר צינור אחד מן מקשת T כדי מזרק שסתום של סמפלר האוטומטי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את המשאבה 1.0 מ&quot;ל דקות -1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני חיבור קווי משאבה אל המפרצון של טור CF, לכוון את יחס הפילוח של הזרימה עד 40%: 6<html> 0% (קו מרכז: קו היקפי) כדלקמן בשלב 2.7. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כוונון של יחס כניסת CF על מערכת זרימת פיצול <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למדוד את המסה של שני כלי אוסף ריק באמצעות איזון אנליטיים תווית כלי איסוף מרכזי אחד ואת היקפיים אחר אחד (אחד עבור הקו מן סמפלר האוטומטי למרכז נמל ואחד עבור הקו מנמל T-piece אל פריפריה) . </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור 1.0 דקות, לאסוף את השלב נייד יציאת מקו מאגף המזרק (בנקודה שתתחבר לעמודה) לתוך כלי האיסוף, שמסתו נמדדה 2.7.1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשקול מחדש את כלי האוסף בסולם אנליטיים לקבוע את המסה של שלב נייד שנאסף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלבי 2.7.2 עד 2.7.3 עבור eluent יציאת הקו מ T-החתיכה כי הוא להיות מחובר ליציאת הפריפריה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקבוע את אחוז זרימה (מ&quot;ל דקות -1) הנובעת מכל קו זרימה פי המשוואות הבאות: 1 &quot;src =&quot; / files / ftp_upload / 53,471 / 53471eq1.jpg &quot;/&gt; </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התאם את יחס תזרים 40%: 60% (± 2%) (שורה מתוך מזרק לנמל המרכזי: קו מ- T-piece לנמל היקפי). אם הקו מן המזרק לאחוז זרימת נמל המרכזית הוא מעל 40%, להגדיל את הירידה בלחץ על ידי הפחתת הקוטר הפנימי של הצינורות, או הגדלת אורכו. אם שורה מתוך מזרק אחוז זרימת הנמל המרכזי הוא מתחת ל -40%, להגדיל קוטר פנימי של הצינור או להקטין את אורך של הצינור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר יחסי הזרימה מכוונים להפוך את המשאבה לזרום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את הקו מן המזרק לנמל המרכזי של כניסת הטור והקו מן מקשת T לנמל הפריפריה של כניסת הטור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאט להגביר את קצב הזרימה 1.0 מ&quot;ל דקות -1 בבית ב &#39;קו 100% </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאזן את העמודה (4.6 מ&quot;מ id x 100 מ&quot;מ אורך) בכך שהוא מאפשר100% מתנול (קו B) שלב הנייד לזרום דרך העמודה ב 1.0 מ&quot;ל דקות -1 למשך 10 דקות. הפעם ישתנה על פי המידות של עמודות אחרות המשתמש רשאי להעסיק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור כוונון של משקע CF עבור אל שלב 4. &quot;כוונון של זרימת לשקע CF &#39;. </li></ol></li></ol> 3. הגדרת מערכת המשאבה הכפולה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את משאבת מערכת HPLC כדי ההזרקה ולאחר מכן חבר את הקו מן המזרק לנמל הכניסה המרכזי של הטור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את המשאבה הנוספת ישירות ליציאת היקפי כניסת הטור. שים לב משאבת השני זה על ידי-עובר ההזרקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כבש את קצב הזרימה של המשאבה מערכת המחובר ליציאת מרכזי 0.4 מ&quot;ל דקות -1 (נציג של 40% של flowrate סך של 1.0 מ&quot;ל min -1) ב -100 מתנול% (קו B). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במקביל כמו שלב 3.3, כבש את קצב הזרימה של המשאבה ההיקפית 0.6 מיליליטר דקות -1 (נציג של 60% של flowrate הכולל של1.0 מ&quot;ל דקות -1) ב -100 מתנול% (קו B). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאזן את העמודה (4.6 מ&quot;מ id x 100 מ&quot;מ אורך) בכך שהוא מאפשר מתנול 100% (קו B) שלב הנייד לזרום דרך העמודה ב 1.0 מ&quot;ל דקות -1 למשך 10 דקות. הפעם ישתנה על פי המידות של עמודות אחרות המשתמש רשאי להעסיק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור כוונון של משקע CF עבור אל שלב 4. &quot;כוונון של זרימת לשקע CF &#39;. </li></ol> כוונון 4. של CF Outlet זרימה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חברו את יציאת מרכזי גלאי UV-Vis באמצעות פיסת 15 ס&quot;מ של צינורות מזהה 0.13 מ&quot;מ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר פיסת 15 סנטימטר של צינורות מזהים 0.13 מ&quot;מ פתח היציאה ההיקפית של טור CF. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשקול את המסה של שני כלי אוסף ריק על איזון אנליטיים תווית אחת מרכזית כלי ואת היקפיים אחרים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור 1.0 דקות, לאסוף את השלב נייד יציאה ממגלה UV-Vis (לזרם המרכזי) לתוך תווית כלי איסוף המרכזית, שמסתו נמדדה 4.2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשקול מחדש את כלי האוסף המכיל את eluent שנאסף על הסקאלה אנליטיים לקבוע את המסה של שלב נייד שנאסף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלבי 4.4 כדי 4.5 eluent יציאת הקו מנמל לשקע הפריפריה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקבוע את אחוז זרימה נובע מכל קו זרימה פי המשוואות הבאות: <img alt="משוואה 2" src="/files/ftp_upload/53471/53471eq2.jpg" /></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התאם את יחס תזרים ל -21%: 79% (± 2%) (זרימת לשקע המרכזי מפני UV-Vis: זרימת לשקע היקפי מקו). אם אחוז לזרם המרכזי מ- UV-Vis הוא מעל 21%, להגדיל את הירידה בלחץ על ידי הפחתת הקוטר הפנימי של הצינור המחובר אל היציאה של גלאי UV-Vis, או הגדלת אורכו. אם אחוז לזרם המרכזי מ- UV-Vis הוא מתחת 21%, להגדיל הקוטר הפנימי של צינור המחובר אל היציאה של גלאי UV-Vis, או להקטין את אורך של הצינור. בכל פעם באורך של צינורות שונתה, חזורצעדים 4.3 ל -4.7 ילדים. הערה: עמודת CF במצב id &#39;ווירטואלי&#39; 2.1 מ&quot;מ היא מוכנה לניתוח. </li></ol>

<ol>
	<li>Camenzuli, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+parallel+segmented+outlet+flow+columns+for+enhanced+mass+spectral+sensitivity+at+high+chromatographic+flow+rates.">The use of parallel segmented outlet flow columns for enhanced mass spectral sensitivity at high chromatographic flow rates.</a> Rapid Commun. Mass Sp. 26 (8), 943-949 (2012).</li><li>Camenzuli, M., Ritchie, H. J., Ladine, J. R., Shalliker, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+separation+performance+using+a+new+column+technology:+Parallel+segmented+outlet+flow.">Enhanced separation performance using a new column technology: Parallel segmented outlet flow.</a> J. Chromatogr. A. 1232, 47-51 (2012).</li><li>Camenzuli, M., Ritchie, H. J., Shalliker, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gradient+elution+chromatography+with+segmented+parallel+flow+column+technology:+A+study+on+4.6mm+analytical+scale+columns.">Gradient elution chromatography with segmented parallel flow column technology: A study on 4.6mm analytical scale columns.</a> J. Chromatogr. A. 1270, 204-211 (2012).</li><li>Camenzuli, M., Ritchie, H. J., Shalliker, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improving+HPLC+separation+performance+using+parallel+segmented+flow+chromatography.">Improving HPLC separation performance using parallel segmented flow chromatography.</a> Microchem. J. 111, 3-7 (2013).</li><li>Camenzuli, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parallel+segmented+outlet+flow+high+performance+liquid+chromatography+with+multiplexed+detection.">Parallel segmented outlet flow high performance liquid chromatography with multiplexed detection.</a> Anal. Chim. Acta. 803, 154-159 (2013).</li><li>Kocic, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+through-put+and+highly+sensitive+liquid+chromatography-tandem+mass+spectrometry+separations+of+essential+amino+acids+using+active+flow+technology+chromatography+columns.">High through-put and highly sensitive liquid chromatography-tandem mass spectrometry separations of essential amino acids using active flow technology chromatography columns.</a> J. Chromatogr. A. 1305, 102-108 (2013).</li><li>Shalliker, R. A., Ritchie, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Segmented+flow+and+curtain+flow+chromatography:+Overcoming+the+wall+effect+and+heterogeneous+bed+structures.">Segmented flow and curtain flow chromatography: Overcoming the wall effect and heterogeneous bed structures.</a> J. Chromatogr. A. 1335, 122-135 (2014).</li><li>Shellie, R., Haddad, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comprehensive+two-dimensional+liquid+chromatography.">Comprehensive two-dimensional liquid chromatography.</a> Anal. Bioanal. Chem. 386 (3), 405-415 (2006).</li><li>Abia, J. A., Mriziq, K. S., Guiochon, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radial+heterogeneity+of+some+analytical+columns+used+in+high-performance+liquid+chromatography.">Radial heterogeneity of some analytical columns used in high-performance liquid chromatography.</a> J. Chromatogr. A. 1216 (15), 3185-3191 (2009).</li><li>Knox, J. H., Laird, G. R., Raven, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interaction+of+radial+and+axial+dispersion+in+liquid+chromatography+in+relation+to+the+&amp;#34;infinite+diameter+effect&amp;#34.">Interaction of radial and axial dispersion in liquid chromatography in relation to the &amp;#34;infinite diameter effect&amp;#34.</a> J. Chromatogr. A. 122, 129-145 (1976).</li><li>Miyabe, K., Guiochon, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estimation+of+the+column+radial+heterogeneity+from+an+analysis+of+the+characteristics+of+tailing+peaks+in+linear+chromatography.">Estimation of the column radial heterogeneity from an analysis of the characteristics of tailing peaks in linear chromatography.</a> J. Chromatogr. A. 830 (1), 29-39 (1999).</li><li>Shalliker, R. A., Scott Broyles, B., Guiochon, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Axial+and+radial+diffusion+coefficients+in+a+liquid+chromatography+column+and+bed+heterogeneity.">Axial and radial diffusion coefficients in a liquid chromatography column and bed heterogeneity.</a> J. Chromatogr. A. 994 (1-2), 1-12 (2003).</li><li>Gritti, F., Guiochon, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+the+thermal+heterogeneity+of+the+column+on+chromatographic+results.">Effects of the thermal heterogeneity of the column on chromatographic results.</a> J. Chromatogr. A. 1131 (1-2), 151-165 (2006).</li><li>Shalliker, R. A., Wong, V., Broyles, B. S., Guiochon, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visualization+of+bed+compression+in+an+axial+compression+liquid+chromatography+column.">Visualization of bed compression in an axial compression liquid chromatography column.</a> J. Chromatogr. A. 977 (2), 213-223 (2002).</li><li>Tallarek, U., Albert, K., Bayer, E., Guiochon, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+transverse+and+axial+apparent+dispersion+coefficients+in+packed+beds.">Measurement of transverse and axial apparent dispersion coefficients in packed beds.</a> AICHE J. 42 (11), 3041-3054 (1996).</li><li>Camenzuli, M., Ritchie, H. J., Ladine, J. R., Shalliker, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Active+flow+management+in+preparative+chromatographic+separations:+A+preliminary+investigation+into+enhanced+separation+using+a+curtain+flow+inlet+fitting+and+segmented+flow+outlet.">Active flow management in preparative chromatographic separations: A preliminary investigation into enhanced separation using a curtain flow inlet fitting and segmented flow outlet.</a> J. Sep. Sci. 35 (3), 410-415 (2012).</li><li>Shalliker, R. A., Broyles, B. S., Guiochon, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physical+evidence+of+two+wall+effects+in+liquid+chromatography.">Physical evidence of two wall effects in liquid chromatography.</a> J. Chromatogr. A. 888 (1-2), 1-12 (2000).</li><li>Shalliker, R. A., Camenzuli, M., Pereira, L., Ritchie, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parallel+segmented+flow+chromatography+columns:+Conventional+analytical+scale+column+formats+presenting+as+a+'virtual'+narrow+bore+column.">Parallel segmented flow chromatography columns: Conventional analytical scale column formats presenting as a 'virtual' narrow bore column.</a> J. Chromatogr. A. 1262, 64-69 (2012).</li><li>Camenzuli, M., Ritchie, H. J., Ladine, J. R., Shalliker, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+design+of+a+new+concept+chromatography+column.">The design of a new concept chromatography column.</a> Analyst. 136 (24), 5127-5130 (2011).</li><li>Foley, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Precision+and+Reliability:+an+Intercontinental+Study+of+Curtain+Flow+Chromatography.">Precision and Reliability: an Intercontinental Study of Curtain Flow Chromatography.</a> Thermo Scientific. , (2013).</li><li>Pravadali-Cekic, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multidimensional+Approaches+for+the+Analysis+of+Complex+Samples+using+HPLC.">Multidimensional Approaches for the Analysis of Complex Samples using HPLC.</a> University of Western Sydney. , (2014).</li><li>Soliven, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improving+the+performance+of+narrow-bore+HPLC+columns+using+active+flow+technology.">Improving the performance of narrow-bore HPLC columns using active flow technology.</a> Microchem. J. 116, 230-234 (2014).</li><li>Foley, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Curtain+flow+chromatography+('the+infinite+diameter+column')+with+automated+injection+and+high+sample+through-put:+The+results+of+an+inter-laboratory+study.">Curtain flow chromatography ('the infinite diameter column') with automated injection and high sample through-put: The results of an inter-laboratory study.</a> Microchem. J. 110, 127-132 (2013).</li></ol>

This work was supported by UWS and ThermoFisher Scientific.

מחקר זה כלל בניתוח ומעבדת היתר של עמודות כרומטוגרפיה CF לבדוק את הביצועים אנליטי במונחים של יעילות ורגישה. העמודה CF הוקם עם מערכת שאיבה כפולה כמפורט בסעיף &#39;3. מערכת משאבה כפולה להגדיר &#39;כדי להשיג יחס תזרים של 40:60 (מרכז: היקפי) על כניסת טור CF. 40:60 (מרכז: היקפי) יחס התזרים ...

בשנים האחרונות הטכנולוגיה טור כרומטוגרפיה נוזלית ביצועים גבוהים (HPLC) התקדמה מאוד; יכל שיא גדלו במידה ניכרת בעיקר הודות השימוש גדל של חלקיקים קטנים יותר חלקיקי פגז ליבה היעילים יותר. מאז הפרדות הן בדרך כלל יעילות יותר, זרימה על אפקט שהובילה לעלייה ברגישות מאז פסגות הן עכשיו חדות ומכאן גבוהות 1-8. אף על פי כן, ההטרוגניות מיטת רדיאלי הוא עדיין גורם המגביל את הביצועים של כל העמודות, אבל זה לא סיפור חדש מאז משתמשי כרומטוגרפיה לדעת זה במשך שנים רבות. מיטות טור הם הטרוגניים בשני בכיוון הרדיאלי 9-12, ולאורך בעמודה ציר 10,12-15. The-אפקט הקיר במיוחד הוא תורם חשוב אובדן 7,16-18 ביצועי הפרדה. Shalliker ואת ריצ&#39;י 7 נבדקו לאחרונה היבטים של ההטרוגניות מיטת עמודה ומכאן זה לא צריך להיות discusseד כאן עוד. למרות די לומר, כי וריאצית צפיפות אריזת מיטת עמודה והשפעות הקיר להוביל לעיוות של התקע המומס, כך להקות elute דרך עמודת תקעים דומות מולאו מרק חלקית קערות במקום דיסקים מוצקים שטוח דק 7 כי הם בדרך כלל מתואר בטקסטים הוראה בסיסית. כאשר ניסויים נערכו כך הגירה המומסת דרך המיטה יכולה להיות מדמיין את הפרופילים תקעו בתוך הטור היו בחלקם חלולים בסעיף העוקב של הלהקה הוא במידה רבה מרכיב הקיר של התקע המדגם. התוצאה הסופית היא שזה לוקח הרבה יותר צלחות להפריד אלה &#39;חלקית חלולים&#39; תקעים מ יידרש אם הדיסקים היו מוצקים ושטוח 12,14,17. כדי להתגבר על להקת הרחבת נושאים הקשורים תופעות קיר ואת וריאצית צפיפות אריזה רדיאלי, צורה חדשה של טכנולוגית טור המכונית Active Flow Technology (AFT) תוכננה 7,19. מטרת העיצוב הזה הייתהכדי להסיר אפקטי קיר באמצעות ההפרדה הפיסית של משחררי ממס יחד באזור הקיר, ומאותו שלב נייד משחרר באזור המרכז הרדיאלי של העמודה 19. ישנם שני סוגים עיקריים של עמודות AFT; מקוטע זרימה במקביל (PSF) עמודות ושפל מסך (CF) עמודות 7. מאז פרוטוקול זה מיועד לשימוש ואופטימיזציה של עמודות CF, עמודות PSF לא יידונו נוספת. הרמת מסך זרימה (CF) תזרים הרמת מסך (CF) פורמטים טור לנצל סוף-אביזרי AFT בשני מפרצון ולשקע של הטור. סוף-אבזרי AFT מורכבים frit טבעתי הממוקם בתוך הולם multiport. Frit מורכב משלושה חלקים: חלק המרכזי רדיאלי נקבובי כי מיושר עם הנמל המרכזי של הסוף ההולם, חלק חיצוני נקבובי כי מיושר עם היציאה ההיקפית (ים) של הסוף ההולם וטבעת בלתי חדירה כי מפריד בין שני חלקים נקבוביים למנוע כל צלב-flow בין אזור המרכז החיצוני הרדיאלי של frit 19. איור 1 מדגים את העיצוב של frit AFT ואיור 2 מתאר את פורמט טור CF. במצב זה של מבצע (CF) המדגם מוזרק לתוך הנמל המרכזי הרדיאלי של כניסת הולם, תוך בשלב נייד נוסף הוא הציג דרך היציאה ההיקפית של הכניסה &#39;הווילון&#39; נדידת המומסים דרך באזור המרכז הרדיאלי של טור. לפיכך המדגם נכנס למיטה באזור המרכז רדיאלי של הטור עם האזור החיצוני של הטור שיש שלב נייד רק עבר את זה. מחקרים הראו כי יחס ספיקה של כ 40:60 (מרכזי: יציאה היקפית) עבור כניסת הסוף ההולמת של טור 4.6 מ&quot;מ הקוטר פנימי (ID) הוא 6,7,16 אופטימלי. שקע AFT של טור CF מאפשר התאמת הזרימה המרכזית ואת הפריפריה אל החלק היחסי שלהם יכול להיות מגוון כמעט לכל רטי רצויo באמצעות ניהול לחץ. אופטימיזציה של טור CF יכולה לשפר באופן משמעותי שונים היבטים פונקציונליים של טכנולוגית הטור, כגון יעילות הפרדה או רגישות זיהוי. באופן זה &#39;חסר-הקירות&#39;, &#39;בקוטר אינסופי &quot;או&quot; וירטואלי &quot;טור מוקמת 6,10,18,20. מטרת עמודות CF היא לנהל את ההגירה של המדגם פעיל דרך העמודה כדי למנוע המדגם מלהגיע לאזור הקיר. לפיכך, הריכוז המומס עם יציאה אל הגלאי מוגדל, מגביר את הרגישות של כ 2.5 פעמים יותר מאשר הפורמט הקונבנציונלי הטור בעת שימוש אולטרה סגולה (UV) זיהוי 16, ואפילו יותר כאשר באמצעות זיהוי ספקטרלי המוני 6. עמודות CF מתאימות בצורה אידיאלית עבור דגימות ריכוז נמוכות, מאז גילוי רגישות מוגברת. יתר על כן, הם אידיאליים כאשר מצמידים לזרום גלאי מוגבל שיעור, כמו ספקטרומטר מסה (MS) 6. האות Aטור FT במתכונת id 4.6 מ&quot;מ, למשל יכול להיות מכוון כדי לספק את אותו נפח של ממס לגלאי כגיס בפורמט 2.1 מ&quot;מ id רגיל כאשר פעל באותו מהירויות ליניארי, על ידי התאמת יציאה לזרם מרכזי ל -21%. כמו כן בעמודת AFT יכול גם להיות מכוונת כדי לספק אותו עומס נפח גלאי כגיס id 3.0 מ&quot;מ, על ידי התאמת יציאה לזרם מרכזי ל -43%. למעשה בכל פורמט טור &#39;וירטואלי&#39; יכול להיות מיוצר כדי להתאים את הדרישה אנליטיים 6,18,22. שימוש מקצה אבזרים אלה תוכננו במיוחד על המפרצון ולשקע מבטיח כי טור חסר-הקירות נכון היא הוקמה. ישנן שתי דרכים להגדיר את מערכת המסירה ממסה ליציאות המרכזיות ואת הפריפריה של הכניסה:. מערכת זרימת פיצול 6 ושני 6,7 מערכת משאבת איור 3 ממחישים כל של עליות להגדיר מערכת אלה CF. מערכת פיצול זרימה אנימערכת מפוצלת זרימה נה (איור 3 א) את זרימת משאבת מוביל ההזרקה היא מזרק מראש פיצול באמצעות T-piece נפח אפס מת, שבו זרם זרם אחד השלב נייד מחובר ההזרקה, אשר מחוברת אז אל הנמל המרכזי של סוף-הולם מפרצון של הטור. נחל הזרם השני של שלב נייד על ידי-עובר מזרק והוא מחובר ליציאת הפריפריה על המפרצון של הטור. במהלך קריעת הזרימה, אחוז זרם התזרים מותאם 40:60 (מרכז: היקפי) לפני הקווים המחוברים בטור, כלומר, מן המזרק ל&#39;מרכז לשאוב כדי היקפי. מערכת המשאבה השנייה עמודת CF דורשת שני זרמי זרימה ההולמת סוף כניסת הטור. בהתאם לסוג של autosampler / מזרק של מכשיר HPLC, מפוצל הזרימה להגדיר אינו אפשרי, ולכן CF אז יכול להיות מושג באמצעות 2 משאבות (איור 3 ב 21). משאבת מוקצה ומחוברת גם הנמל המרכזי או ציוד היקפי ואת קצב הזרימה מוגדר לייצג 40% של זרימה עבור נמל מרכזי ו -60% עבור יציאה היקפית. לדוגמא, אם קצב הזרימה הכולל הוא 1.0 מיליליטר דקות -1, את קצב זרימת משאבה המרכזי מוגדר 0.4 מיליליטר דקות -1 ואת המשאבה ההיקפית מוגדרת 0.6 מיליליטר דקות -1. הבחירה של איזה מצב של המבצע היא תלויה במידה רבה על מכשור HPLC ומצב chromatographic של המבצע. לדוגמה בחלק autosamplers שינוי בלחץ בין מדגם עמדת עומס המדגם להזריק מיקום עשוי להתרחש שיבוש ביחס פיצול הזרימה וכך במקרה זה משאבה כפול להגדיר יהיה מומלץ עבור ביצועי CF אופטימליים. לא משנה את מערכת המסירה הממסה להגדיר שנבחרה עבור כניסת טור CF, אופטימיזציה לשקע CF נשארה זהה. הנמל המרכזי לשקע של הטור CF מצורף גלאי אולטרא סגול-גלוי (UV-Vis) עם smalפן נפח אפשרי של צינורות כדי למזער את ההשפעות של נפח מת שלאחר העמודה. מאז, עמודות CF לחקות בטורים צרים נישאים, נפח מת בין לשקע העמודה ואת הגלאים יש השלכות שלילי על הביצועים הפרדה בעמודת CF. זה קריטי כדי להבטיח את הכמות הקטנה ביותר של נפח של צינורות בין הנמל המרכזי ואת גלאי UV-Vis כדי למזער את ההשפעות של נפח מת כגון הרחבת להקה, אובדן יעיל ורגיש. לפיכך, השימוש של צינורות נישאים צרים (0.1 מ&quot;מ id) מומלץ לאפשר התאמות לחץ בקלות מבלי להוסיף נפח מת הולם. Tubing מצורף גם ליציאה ההיקפית וביים לבזבז. עם היציאה של טור CF, יחס הפילוח יכול להיות מותאם לכל יחס שמתאים לצורך האנליסט. כאשר CF id 4.6 מ&quot;מ משמש, למשל, היא לעתים קרובות נוח להגדיר יחס כמו גם 43:57 או 21:79 (מרכז: היקפי) לחקות טור id &#39;וירטואלי&#39; 3.0 מ&quot;מ או 2.1 מ&quot;מ טור id,בכבוד. ככה ביצועי ההפרדה הוא ספסל מסומן בקלות. יחס הפילוח נמדד במשקל בסך של זרימת יציאה מהמגלה המחובר ליציאה המרכזית וזרימת יציאה לנמל הפריפריה על פני תקופת זמן. תזרים האחוז דרך כל יציאה אז יכול להיות נחוש היחסים יכולים להיות מותאם על ידי שינוי האורך של צינור מחובר או באמצעות צינורות בעל קוטר פנימי שונה (id). פרוטוקול וידאו זה מפרט את נהלי התפעול ואופטימיזציה של טור CF לביצועי chromatographic משופר.

<table><tbody><tr><td>HPLC instrument</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Additional Pump</td><td></td><td></td><td>Required if 2 pump CF system set up is to be used.</td></tr><tr><td>Curtain Flow HPLC column</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>Not Defined</td><td>Soon to be commercialized</td></tr><tr><td>Methanol</td><td>Any brand</td><td></td><td>HPLC Grade</td></tr><tr><td>PEEK tubing</td><td>Any brand</td><td></td><td>Various lengths and i.d.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>PEEK tube cutter</td><td>Any brand</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Analytical Scale Balance</td><td>Any brand</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Stop watch</td><td>Any brand</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Eluent collection vessels</td><td>Any brand</td><td></td><td>1-2 ml sample vials can be used as eluent collection vessels</td></tr><tr><td>T-piece</td><td>Any brand</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

curtain flow column: optimization of efficiency and sensitivity

Active Flow Technology (AFT) is a form of column technology that increases the separation performance of a HPLC column through the use of a specially purpose built multiport end-fitting(s). Curtain Flow (CF) columns belong to the AFT suite of columns, specifically the CF column is designed so that the sample is injected into the radial central region of the bed and a curtain flow of mobile phase surrounding the injection of solute prevents the radial dispersion of the sample to the wall. The column functions as an 'infinite diameter' column. The purpose of the design is to overcome the radial heterogeneity of the column bed, and at the same time maximize the sample load into the radial central region of the column bed, which serves to increase detection sensitivity. The protocol described herein outlines the system and CF column set up and the tuning process for an optimized infinite diameter 'virtual' column.

עמודות AFT פותחו בעזרת עיצוב frit מיוחד (איור 1) ב-אבזרי קצה טור multiport להתגבר על ההטרוגניות מיטת העמודה ולשפר את ביצועי הפרדה. מחקר בין-מעבדה על הביצועים הפרדה עמודות כרומטוגרפיה CF (איור 2) בוצע עם מערכת משאבה כפולה להגדיר (איור 3 ב)</st...

Watch this Scientific Journal Video about Curtain Flow Column: Optimization of Efficiency and Sensitivity at JoVE.com

Curtain Flow Column: Optimization of Efficiency and Sensitivity

Here, we present a protocol for the operation and optimization of Active Flow Technology (AFT) column in Curtain flow (CF) mode for enhanced separation performance.

הרמת מסך טור זרימה: אופטימיזציה של יעילות ורגישות

Active Flow Technology (AFT) is a form of column technology that increases the separation performance of a HPLC column through the use of a specially ...

curtain-flow-column-optimization-of-efficiency-and-sensitivity

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Chemistry

6.5K Views.  University of Western Sydney. Here, we present a protocol for the operation and optimization of Active Flow Technology (AFT) column in Curtain flow (CF) mode for enhanced separation performance. 

Video: Curtain Flow Column: Optimization of Efficiency and Sensitivity

Parallel-plate Flow Chamber and Continuous Flow Circuit to Evaluate Endothelial Progenitor Cells under Laminar Flow Shear Stress

The overall goal of this method is to describe a technique to subject adherent cells to laminar flow conditions and evaluate their response to well quantifiable fluid shear stresses1.
Our flow chamber design and flow circuit (Fig. 1) contains a transparent viewing region that enables testing of cell adhesion and imaging of cell morphology immediately before flow (Fig. 11A, B), at various time points during flow (Fig. 11C), and after flow (Fig. 11D). These experiments are illustrated with human umbilical cord blood-derived endothelial progenitor cells (EPCs) and porcine EPCs2,3.
This method is also applicable to other adherent cell types, e.g. smooth muscle cells (SMCs) or fibroblasts.
The chamber and all parts of the circuit are easily sterilized with steam autoclaving. In contrast to other chambers, e.g. microfluidic chambers, large numbers of cells (&gt; 1 million depending on cell size) can be recovered after the flow experiment under sterile conditions for cell culture or other experiments, e.g. DNA or RNA extraction, or immunohistochemistry (Fig. 11E), or scanning electron microscopy5. The shear stress can be adjusted by varying the flow rate of the perfusate, the fluid viscosity, or the channel height and width. The latter can reduce fluid volume or cell needs while ensuring that one-dimensional flow is maintained. It is not necessary to measure chamber height between experiments, since the chamber height does not depend on the use of gaskets, which greatly increases the ease of multiple experiments. Furthermore, the circuit design easily enables the collection of perfusate samples for analysis and/or quantification of metabolites secreted by cells under fluid shear stress exposure, e.g. nitric oxide (Fig. 12)6.

We are describing a method to subject adherent cells to laminar flow shear stress in a sterile continuous flow circuit. The cells' adhesion, morphology can be studied through the transparent chamber, samples obtained from the circuit for metabolite analysis and cells harvested after shear exposure for future experiments or culture.

במקביל, צלחת תזרים לשכת ואת מעגל זרימה רציפה להערכת ובתאים אנדותל תחת מתח זרימה למינרית שאר

The overall goal of this method is to describe a technique to subject adherent cells to laminar flow conditions and evaluate their response to well ...

Bioengineering

Tuning a Parallel Segmented Flow Column and Enabling Multiplexed Detection

Active flow technology (AFT) is new form of column technology that was designed to overcome flow heterogeneity to increase separation performance in terms of efficiency and sensitivity and to enable multiplexed detection. This form of AFT uses a parallel segmented flow (PSF) column. A PSF column outlet end-fitting consists of 2 or 4 ports, which can be multiplexed to connect up to 4 detectors. The PSF column not only allows a platform for multiplexed detection but also the combination of both destructive and non-destructive detectors, without additional dead volume tubing, simultaneously. The amount of flow through each port can also be adjusted through pressure management to suit the requirements of a specific detector(s). To achieve multiplexed detection using a PSF column there are a number of parameters which can be controlled to ensure optimal separation performance and quality of results; that is tube dimensions for each port, choice of port for each type of detector and flow adjustment. This protocol is intended to show how to use and tune a PSF column functioning in a multiplexed mode of detection.

Here, we present a protocol for the operation and tuning of parallel segmented flow chromatography columns to enable multiplexed detection.

כוונון טור מקוטע זרימה מקבילה והפעלת איתור Multiplexed

Active flow technology (AFT) is new form of column technology that was designed to overcome flow heterogeneity to increase separation performance in terms ...

Post Column Derivatization Using Reaction Flow High Performance Liquid Chromatography Columns

A protocol for the use of reaction flow high performance liquid chromatography columns for methods employing post column derivatization (PCD) is presented. A major difficulty in adapting PCD to modern HPLC systems and columns is the need for large volume reaction coils that enable reagent mixing and then the derivatization reaction to take place. This large post column dead volume leads to band broadening, which results in a loss of observed separation efficiency and indeed detection in sensitivity. In reaction flow post column derivatization (RF-PCD) the derivatization reagent(s) are pumped against the flow of mobile phase into either one or two of the outer ports of the reaction flow column where it is mixed with column effluent inside a frit housed within the column end fitting. This technique allows for more efficient mixing of the column effluent and derivatization reagent(s) meaning that the volume of the reaction loops can be minimized or even eliminated altogether. It has been found that RF-PCD methods perform better than conventional PCD methods in terms of observed separation efficiency and signal to noise ratio. A further advantage of RF-PCD techniques is the ability to monitor effluent coming from the central port in its underivatized state. RF-PCD has currently been trialed on a relatively small range of post column reactions, however, there is currently no reason to suggest that RF-PCD could not be adapted to any existing one or two component (as long as both reagents are added at the same time) post column derivatization reaction.

A protocol for the use of reaction flow high performance liquid chromatography columns for methods employing post column derivatization (PCD) is presented.

הודעת הטור derivatization שימוש ביצועים גבוהים תזרים תגובת עמודות נוזלת כרומטוגרפיה

A protocol for the use of reaction flow high performance liquid chromatography columns for methods employing post column derivatization (PCD) is ...

A Modular Microfluidic Technology for Systematic Studies of Colloidal Semiconductor Nanocrystals

Colloidal semiconductor nanocrystals, known as quantum dots (QDs), are a rapidly growing class of materials in commercial electronics, such as light emitting diodes (LEDs) and photovoltaics (PVs). Among this material group, inorganic/organic perovskites have demonstrated significant improvement and potential towards high-efficiency, low-cost PV fabrication due to their high charge carrier mobilities and lifetimes. Despite the opportunities for perovskite QDs in large-scale PV and LED applications, the lack of fundamental and comprehensive understanding of their growth pathways has inhibited their adaptation within continuous nanomanufacturing strategies. Traditional flask-based screening approaches are generally expensive, labor-intensive, and imprecise for effectively characterizing the broad parameter space and synthesis variety relevant to colloidal QD reactions. In this work, a fully autonomous microfluidic platform is developed to systematically study the large parameter space associated with the colloidal synthesis of nanocrystals in a continuous flow format. Through the application of a novel translating three-port flow cell and modular reactor extension units, the system may rapidly collect fluorescence and absorption spectra across reactor lengths ranging 3 - 196 cm. The adjustable reactor length not only decouples the residence time from the velocity-dependent mass transfer, it also substantially improves the sampling rates and chemical consumption due to the characterization of 40 unique spectra within a single equilibrated system. Sample rates may reach up to 30,000 unique spectra per day, and the conditions cover 4 orders of magnitude in residence times ranging 100 ms - 17 min. Further applications of this system would substantially improve the rate and precision of the material discovery and screening in future studies. Detailed within this report are the system materials and assembly protocols with a general description of the automated sampling software and offline data processing.

Detailed herein are the operation and assembly protocols of a modular microfluidic screening platform for the systematic characterization of colloidal semiconductor nanocrystal syntheses. Through fully adjustable system arrangements, highly efficient spectra collection may be carried out across 4 orders of magnitude reaction time scales within a mass transfer-controlled sampling space.

טכנולוגיה Microfluidic מודולרי עבור מחקרים שיטתיים של מוליכים למחצה Colloidal Nanocrystals

Colloidal semiconductor nanocrystals, known as quantum dots (QDs), are a rapidly growing class of materials in commercial electronics, such as light ...

Engineering

Simple In-House Ultra-High Performance Capillary Column Manufacturing with the FlashPack Approach

Capillary ultra-high performance liquid chromatography (UHPLC) is currently a method of choice for the sample separation step in LC-MS-based proteomics. However, capillary columns are much less robust in comparison to their higher flow countertypes. Because of easy contamination and blocking, they often need replacement. That makes them a markedly expensive part of the total LC-MS analysis cost. In-house packing of UHPLC capillary columns saves a lot of money and allows customization. However, the standard packing procedure in the 100-bar pressure bomb works well only for HPLC columns but is too slow for UHPLC sorbents. Here we provide a description of an optimized FlashPack protocol applied to the same 100-bar pressure bomb setup. The method is based on packing from ultra-high sorbent concentration slurry and is developed for in-house manufacturing of UHPLC capillary columns of unlimited length in reasonable time.

Here we present a protocol for the optimized FlashPack capillary column packing procedure. Application of an optimized protocol to a common 100-bar pressure bomb setup allows 10-times faster packing and manufacturing of long ultra-high performance capillary columns.

ייצור עמודות נימי פשוטות עם ביצועים גבוהים במיוחד עם גישת FlashPack

Capillary ultra-high performance liquid chromatography (UHPLC) is currently a method of choice for the sample separation step in LC-MS-based proteomics. ...

Biochemistry

Design and Optimization Strategies of a High-Performance Vented Box

This study aims to solve the problems of air flow chaos and poor performance in a vented box caused by the heterogeneous distribution of airflow through the design of the internal structure of the vented box with constant energy consumption. The final goal is to evenly distribute the airflow inside the vented box. Sensitivity analysis was performed for three structural parameters: the number of pipes, the number of holes in the middle pipe, and the number of each increment from the inside to the outside pipe. A total of 16 random array sets of three structural parameters with four levels were determined using the orthogonal experimental design. Commercial software was used for the construction of a 3D model for the selected experimental points, and this data was used to obtain the airflow velocities, which were then used to obtain the standard deviation of each experimental point. According to the range analysis, the combination of the three structural parameters was optimized. In other words, an efficient and economical optimization method considering the performance of the vented box was established, and it could be widely used to extend the storage time of fresh food.

Here, we present the range analysis method to optimize the sample points generated by an orthogonal experimental design to ensure that fresh food can be stored in a vented box for a long time by regulating the airflow pattern.

אסטרטגיות תכנון ואופטימיזציה של קופסה מאווררת בעלת ביצועים גבוהים

This study aims to solve the problems of air flow chaos and poor performance in a vented box caused by the heterogeneous distribution of airflow through ...

Automated Hydrophobic Interaction Chromatography Column Selection for Use in Protein Purification

In contrast to other chromatographic methods for purifying proteins (e.g. gel filtration, affinity, and ion exchange), hydrophobic interaction chromatography (HIC) commonly requires experimental determination (referred to as screening or "scouting") in order to select the most suitable chromatographic medium for purifying a given protein 1. The method presented here describes an automated approach to scouting for an optimal HIC media to be used in protein purification.
HIC separates proteins and other biomolecules from a crude lysate based on differences in hydrophobicity. Similar to affinity chromatography (AC) and ion exchange chromatography (IEX), HIC is capable of concentrating the protein of interest as it progresses through the chromatographic process. Proteins best suited for purification by HIC include those with hydrophobic surface regions and able to withstand exposure to salt concentrations in excess of 2 M ammonium sulfate ((NH4)2SO4). HIC is often chosen as a purification method for proteins lacking an affinity tag, and thus unsuitable for AC, and when IEX fails to provide adequate purification. Hydrophobic moieties on the protein surface temporarily bind to a nonpolar ligand coupled to an inert, immobile matrix. The interaction between protein and ligand are highly dependent on the salt concentration of the buffer flowing through the chromatography column, with high ionic concentrations strengthening the protein-ligand interaction and making the protein immobile (i.e. bound inside the column) 2. As salt concentrations decrease, the protein-ligand interaction dissipates, the protein again becomes mobile and elutes from the column. Several HIC media are commercially available in pre-packed columns, each containing one of several hydrophobic ligands (e.g. S-butyl, butyl, octyl, and phenyl) cross-linked at varying densities to agarose beads of a specific diameter 3. Automated column scouting allows for an efficient approach for determining which HIC media should be employed for future, more exhaustive optimization experiments and protein purification runs 4.
The specific protein being purified here is recombinant green fluorescent protein (GFP); however, the approach may be adapted for purifying other proteins with one or more hydrophobic surface regions. GFP serves as a useful model protein, due to its stability, unique light absorbance peak at 397 nm, and fluorescence when exposed to UV light 5. Bacterial lysate containing wild type GFP was prepared in a high-salt buffer, loaded into a Bio-Rad DuoFlow medium pressure liquid chromatography system, and adsorbed to HiTrap HIC columns containing different HIC media. The protein was eluted from the columns and analyzed by in-line and post-run detection methods. Buffer blending, dynamic sample loop injection, sequential column selection, multi-wavelength analysis, and split fraction eluate collection increased the functionality of the system and reproducibility of the experimental approach.

An automated method for identifying suitable hydrophobic interaction chromatography (HIC) media to be used in the process of protein purification is presented. The method utilizes a medium-pressure liquid chromatography system including automated buffer blending, dynamic sample loop injection, sequential column selection, multi-wavelength analysis, and split fraction eluate collection.

הידרופובי אוטומטי אינטראקציה כרומטוגרפיה טור בחירה עבור שימוש ב טיהור חלבון

In contrast to other chromatographic methods for purifying proteins (e.g. gel filtration, affinity, and ion exchange), hydrophobic interaction ...

Biology

High-Throughput Assays of Critical Thermal Limits in Insects

Upper and lower thermal limits of plants and animals are important predictors of their performance, survival, and geographic distributions, and are essential for predicting responses to climate change. This work describes two high-throughput protocols for measuring insect thermal limits: one for assessing critical thermal minima (CTmin), and the other for assessing heat knock down time (KDT) in response to a static heat stressor. In the CTmin assay, individuals are placed in an acrylic-jacketed column, subjected to a decreasing temperature ramp, and counted as they fall from their perches using an infrared sensor. In the heat KDT assay, individuals are contained in a 96 well plate, placed in an incubator set to a stressful, hot temperature, and video recorded to determine the time at which they can no longer remain upright and move. These protocols offer advantages over commonly used techniques. Both assays are low cost and can be completed relatively quickly (~2 h). The CTmin assay reduces experimenter error and can measure a large number of individuals at once. The heat KDT protocol generates a video record of each assay and thus removes experimenter bias and the need to continuously monitor individuals in real time.

Thermal limits can predict the environments organisms tolerate, which is valuable information in the face of rapid climate change. Described here are high-throughput protocols to assess critical thermal minima and heat knockdown time in insects. Both protocols maximize the throughput and minimize the cost of the assays.

תפוקה גבוהה של מגבלות תרמיות קריטיות בחרקים

Upper and lower thermal limits of plants and animals are important predictors of their performance, survival, and geographic distributions, and are ...

Cross Cylindrical Flow: Measuring Pressure Distribution and Estimating Drag Coefficients

Source: David Guo, College of Engineering, Technology, and Aeronautics (CETA), Southern New Hampshire University (SNHU), Manchester, New Hampshire
The pressure distributions and drag estimations for cross cylindrical flow have been investigated for centuries. By ideal inviscid potential flow theory, the pressure distribution around a cylinder is vertically symmetric. The pressure distribution upstream and downstream of the cylinder is also symmetric, which results in a zero-net drag force. However, experimental results yield very different flow patterns, pressure distributions and drag coefficients. This is because the ideal inviscid potential theory assumes irrotational flow, meaning viscosity is not considered or taken into account when determining the flow pattern. This differs significantly from reality.
In this demonstration, a wind tunnel is utilized to generate a specified airspeed, and a cylinder with 24 ports of pressure is used to collect pressure distribution data. This demonstration illustrates how the pressure of a real fluid flowing around a circular cylinder differs from predicted results based on the potential flow of an idealized fluid. The drag coefficient will also be estimated and compared to the predicted value.

Cross Cylindrical Flow: Pressure Distribution &amp; Drag Coefficients

זרימה גלילית צולבת: מדידת התפלגות לחץ והערכת מקדמי גרירה

Source: David Guo, College of Engineering, Technology, and Aeronautics (CETA), Southern New Hampshire University (SNHU), Manchester, New Hampshire
The ...

Education

JoVE Science Education

Aeronautical Engineering

Efficiency of Liquid-liquid Extraction

Source: <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/author/Kerry+M._Dooley">Kerry M. Dooley</a> and Michael G. Benton, Department of Chemical Engineering, Louisiana State University, Baton Rouge, LA
Liquid-liquid extraction (LLE) is a separation technique used instead of distillation when either: (a) the relative volatilities of the compounds to be separated are very similar; (b) one or more of the mixture components are temperature sensitive even near ambient conditions; (c) the distillation would require a very low pressure or a very high distillate/feed ratio.1The driving force for mass transfer is the difference in solubility of one material (the solute) in two other immiscible or partially miscible streams (the feed and the solvent). The feed and solvent streams are mixed and then separated, allowing the solute to transfer from the feed to the solvent. Normally, this process is repeated in successive stages using counter-current flow. The solute-rich solvent is called the extract as it leaves, and the solute-depleted feed is the raffinate. When there is a reasonable density difference between the feed and solvent streams, extraction can be accomplished using a vertical column, although in other cases a series of mixing and settling tanks may be used.
In this experiment, the operational goal is to extract isopropanol (IPA, ~10 - 15 wt. %, the solute) from a mixture of C8-to-C10 hydrocarbons using pure water as solvent. A York-Scheibel type (vertical mixers and coalescers, one each per physical stage) extraction column is available. Like most extractors, the overall efficiency (number theoretical stages/physical stages) of this column is quite low, especially in comparison to many distillation columns. The low efficiencies arise from both slow mass transfer (two liquid resistances instead of one as in distillation) and often also from maldistribution of the phases. The effect of agitator speed on both the solute recovery in the extract and the overall column efficiency will be evaluated.

Liquid-liquid Extraction and York-Scheibel Column Operation

יעילות של מיצוי נוזלי נוזלי

Source: Kerry M. Dooley and Michael G. Benton, Department of Chemical Engineering, Louisiana State University, Baton Rouge, LA
Liquid-liquid extraction ...