Name: measurement of particle size distribution in turbid solutions by dynamic light scattering microscopy
Uploaded: 2017-01-09T12:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 16 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Measurement of Particle Size Distribution in Turbid Solutions by Dynamic Light Scattering Microscopy at JoVE.com

This work has been financially supported by Grants-in-Aid for Scientific Research from the Ministry of Education, Culture, Sports, Science, and Technology (No. 25248027 to M.S.).

1. Numune Hazırlama <ol><li> Sıcaklığa duyarlı monomerlerin saflaştırılması <ol><li> 100 mL tolüen içinde bir N -isopropylacrylamide 20 g (NIPA) içinde çözülür. </li><li> toz ortadan kaldırmak için emme altında çözüm Filtre. </li><li> petrol eteri, 500 mL ile süzüntü karıştırın. </li><li> bir buz-su banyosu içinde, reaksiyon kabı yerleştirin. </li><li> Monomerler (tipik olarak 30 dakika) çökeltilir kadar çözelti karıştırılır. </li><li> Çöken monomerlerin elde etmek için emme altında çözüm Filtre. </li><li> gece boyunca düşük basınç (100 Pa) altında monomerlerin kurutun. </li></ol></li><li> Sıcaklığa duyarlı bir polimer çözeltisinin hazırlanması <ol><li> bir diyafram pompa ile 1.0 dakika boyunca iyonu giderilmiş su gazdan arındırın 20 mi. </li><li> gazı alınmış ve deiyonize su, 9.5 mL saflaştırılmış NIPA arasında 780,8 mg çözülür. </li><li> bir buz-su banyosu içinde, reaksiyon kabı yerleştirin. </li><li> Reaksıyona kalkanalüminyum folyo ile kaplayan aparat ışık. </li><li> yumuşak bir tüp ile gaz silindiri bağlanmış bir pipet ucu ile, Ar gazı orta akım eklenmesi, 10 dakika boyunca yavaşça çözelti karıştırılır. </li><li> N, N, N 11.9 uL &#39;, N&#39;, bir mikropipet vasıtasıyla çözeltiye tetrametiletilendiamin ekleyin. </li><li> Ar, gazın ise adım 1.2.5 belirtildiği gibi, 1.0 dakika boyunca çözelti karıştırılır. </li><li> örnek karıştırılırken, gazı alınmış ve deiyonize su, 0.5 mL amonyum persülfat 4,0 mg çözülür. </li><li> ve (aşama 1.2.8 arasında) amonyum persülfat çözeltisi (aşama 1.2.7 gelen) örnek çözeltisi karıştırın. </li><li> Ar, gazın ise adım 1.2.5 belirtildiği gibi, 30 s için çözelti karıştırılır. </li><li> Alüminyum folyo ile çözelti örtün ve bir gece boyunca buzdolabında (4 ° C) &#39;de muhafaza edin. </li></ol></li><li> Numune bağlar hazırlanması <ol><li> dan (örnek çözeltisi 60 uL yerleştirinbir boşluk slayt adım 1.2.11). </li><li> dairesel cam kapak ile çözüm örtün. tuzak hava kabarcıkları için dikkatli olun. </li><li> Mikropipet ve laboratuvar mendil kullanarak fazla çözüm çıkarın. </li><li> yapıştırıcı ile örnek mühür. oda sıcaklığında (tipik olarak 6 saat) tutkal kurumasını bekleyin. </li><li> adımları 1.3.1-1.3.4 izleyerek ağırlıkça% 0.1 polistiren lateks (100 nm partikül çapı) süspansiyonu ile doldurulmuş bir slayt hazırlayın. Bu slayt, bir standart olarak kullanılır. </li></ol></li></ol> Dinamik Işık Saçılma Mikroskop ile 2. Partikül Boyutu Ölçümü <ol><li> Aygıtının optimizasyonu <ol><li> ters mikroskop sahnede (adım 1.3.5 itibaren) polistiren lateks süspansiyon slayt yerleştirin. cam kapak tarafı aşağı bakmalıdır. </li><li> Dedektörün önünde bir ışın damperi (çığ fotodiyot ve bir autocorrelator) yerleştirin. </li><li> Bir lazer ışını (solid-state lazer, λ = 488 nm, 30 mW uygulayın, sürekliobjektif lensi numuneye dalga) (10 x). Yansıyan ışığın bir kısmı mikroskop bir fırlatma ayna geçer ve bir CCD kamera ile gözlenen mikroskobu (Şekil 1) yan bağlantı monte edilir. </li><li> düşük-yüksek konumdan objektif lens yüksekliğini kaydırarak örnek süspansiyon de odak noktasını ayarlamak için objektif lens yüksekliğini ayarlayın. Kapak cam ve numune arasındaki arayüz, cam kapak yüzeyinde ve numune ve delik slayt cam arasındaki arayüzde: Bu işlem sırasında, yansıyan görüntü üç kez odaklanmıştır. İkinci ve üçüncü nokta arasındaki odak noktası ayarlayın. </li><li> lazer gücünü değiştirerek dağınık ışık yoğunluğunu hafifletir. </li><li> Dedektörün önündeki ışın damperi kaldırarak dedektör içine dağılmış ışık tanıtmak. Bu birim ışık şiddeti zaman korelasyon ölçer. </li><li> betw bir iğne deliği (φ = 50 mikron) Setkonfokal etkiyi elde etmek için mikroskop ve dedektör een. Dedektörün ışık yoğunluğunu en üst düzeye çıkarmak için iğne deliği konumunu ayarlayın. </li><li> Bir bilgisayar üzerinden korelatör çalışmasını başlatarak 30 saniye süreyle dağınık ışık şiddeti zaman korelasyon fonksiyonu ölçün. 1, t, korelasyon zaman 4 ve - ölçülen korelasyon fonksiyonu genellikle gr (2), (±) olarak ifade edilir <img alt="denklem 1" src="/files/ftp_upload/54885/54885eq1.jpg" /> . Burada, I (t) t zamanında ve (•••) T zaman ortalama olan en dağınık ışık şiddetidir. çürüme süresi yaklaşık 0.1 ms olacaktır. </li><li> Zaman korelasyon fonksiyonunun ilk genlik için geniş bir yelpazede elde etmek için odak noktası ayarlayın (g (2) (t = 0) - 1). NOT: İlk genlik kuvvetle yansıyan ışığın miktarına göre değişir. Odak noktası tow hareket ettirerekKapak cam ve numune, yansıyan ışık miktarında artma arasındaki arayüzü ard. polistiren lateks gibi güçlü bir ışık saçıcı için, başlangıç ​​genliği Ancak, 0 ile 1 arasında değiştirilebilir, yansıtılan ışığın yoğunluğu çok daha yüksek olduğu için daha yaygın polimer çözeltileri için 1 civarındadır başlangıç ​​genliğini ayarlamak zordur saçılan ışığın bu. </li><li> Ters Laplace dönüşümü boyutu dağılımı fonksiyonunu elde etmek için elde edilen zaman korelasyon fonksiyonu (kısıtlı düzenlilestirme programı CONTIN 13,14 kullanarak) uygulayın. Başlangıç ​​büyüklüğü en az 0.2 olarak ayarlanır durumlarda, hidrodinamik yarıçapının dağılım fonksiyonu iki gerçek yan çapı (ayrıntılar için tartışmaya bakınız) 100 nm civarında sivri bir tepe gösterir. </li></ol></li><li> örnek ölçümü <ol><li> 25 ° C&#39;ye sahne sıcaklığını ayarlamak. </li><li> poli-NIPA (PNIPA) SOLUT ile hazırlanan bir slayt yerleştiriniyon mikroskobu sahnede (adım 1.3.4). </li><li> adımları 2.1.4-2.1.8 izleyerek saçılan ışık şiddeti zaman korelasyon fonksiyonu ölçün. İlk genlik 0.2 büyükse, adım 2.1.9 takip ederek zaman korelasyon fonksiyonunun ilk genlik yapmak için en az 0.2 odak noktasını ayarlayın. Küçük bir başlangıç ​​genlik analizi kolaylaştırır. </li><li> 35 ° C&#39;ye sahne sıcaklığını ayarlamak ve çözüm bulanık dönene kadar bekleyin. PNIPA çözümün düşük kritik çözelti sıcaklığı (LCST&#39;nin) C 15 32 ° &#39;dir. </li><li> Aşağıdaki adımlarla zaman korelasyon fonksiyonu ölçmek 2.1.4-2.1.8. Mümkünse, zaman korelasyon fonksiyonu az 0.2 başlangıç ​​genlik yapmak için odak noktası konumunu ayarlayın. bulanık çözeltiler için, başlangıç ​​genlikleri yansıtılan ışığın bu sabit kalmaktadır dağınık ışık artar yoğunluğu için, artma eğilimi gösterir. </li><li> Ters Laplace transformati uygulaElde edilen zaman korelasyon fonksiyonları üzerinde boyut dağılım fonksiyonlarını elde etmek. gerçek boyut, ilk büyüklüğü 0.2&#39;den daha az olduğu durumlarda yarısı elde edilen değer olduğuna dikkat edin. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Hiroi, T., Shibayama, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+Light+Scattering+Microscope:+Accessing+Opaque+Samples+with+High+Spatial+Resolution.">Dynamic Light Scattering Microscope: Accessing Opaque Samples with High Spatial Resolution.</a> Opt. Express. 21, 20260-20267 (2013).</li><li>Barth, H. G., Flippen, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Particle+Size+Analysis.">Particle Size Analysis.</a> Anal. Chem. 67, 257-272 (1995).</li><li>Liu, Y., Wang, Z., Zhang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+supramolecular+polymers.">Characterization of supramolecular polymers.</a> Chem. Soc. Rev. 41, 5922-5932 (2012).</li><li>Berne, B. J., Pecora, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Dynamic Light Scattering with Applications to Chemistry, Biology and Physics. , (2000).</li><li>Phillies, G. D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+demonstration+of+ruultiple-scattering+suppression+in+quasielastic-light-scattering+spectroscopy+by+homodyne+coincidence+techniques.">Experimental demonstration of ruultiple-scattering suppression in quasielastic-light-scattering spectroscopy by homodyne coincidence techniques.</a> Phys. Rev. A. 24, 1939-1943 (1981).</li><li>Phillies, G. D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Suppression+of+multiple+scattering+effects+in+quasielastic+light+scattering+by+homodyne+crosscorrelation+techniques.">Suppression of multiple scattering effects in quasielastic light scattering by homodyne crosscorrelation techniques.</a> J. Chem. Phys. 74, 260-262 (1981).</li><li>Ishii, K., Yoshida, R., Iwai, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-scattering+spectroscopy+for+extremely+dense+colloidal+suspensions+by+use+of+a+low-coherence+interferometer.">Single-scattering spectroscopy for extremely dense colloidal suspensions by use of a low-coherence interferometer.</a> Opt. Lett. 30, 555-557 (2005).</li><li>Xia, H., Ishi, K., Iwai, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrodynamic+Radius+Sizing+of+Nanoparticles+in+Dense+Polydisperse+Media+by+Low-Coherence+Dynamic+Light+Scattering.">Hydrodynamic Radius Sizing of Nanoparticles in Dense Polydisperse Media by Low-Coherence Dynamic Light Scattering.</a> Jpn. J. Appl. Phys. 44, 6261-6264 (2005).</li><li>Maret, G., Wolf, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple+light+scattering+from+disordered+media.+The+effect+of+brownian+motion+of+scatterers.">Multiple light scattering from disordered media. The effect of brownian motion of scatterers.</a> Z. Phys. B. 65, 409-413 (1987).</li><li>Pine, D. J., Weitz, D. A., Chaikin, P. M., Herbolzheimer, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diffusing+wave+spectroscopy.">Diffusing wave spectroscopy.</a> Phys. Rev. Lett. 60, 1134-1137 (1988).</li><li>Cerbino, R., Trappe, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+Dynamic+Microscopy:+ProbingWave+Vector+Dependent+Dynamics+with+a+Microscope.">Differential Dynamic Microscopy: ProbingWave Vector Dependent Dynamics with a Microscope.</a> Phys. Rev. Lett. 108, 188102 (2012).</li><li>Lu, P. J., 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=Characterizing+Concentrated,+Multiply+Scattering,+and+Actively+Driven+Fluorescent+Systems+with+Confocal+Differential+Dynamic+Microscopy.">Characterizing Concentrated, Multiply Scattering, and Actively Driven Fluorescent Systems with Confocal Differential Dynamic Microscopy.</a> Phys. Rev. Lett. 108, 218103 (2012).</li><li>Provencher, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+constrained+regularization+method+for+investing+data+represented+by+linear+algebraic+or+integral+equations.">A constrained regularization method for investing data represented by linear algebraic or integral equations.</a> Comp. Phys. Comm. 27, 213-227 (1982).</li><li>Provencher, S. W., Stepanek, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Global+analysis+of+dynamic+light+scattering+autocorrelation+functions.">Global analysis of dynamic light scattering autocorrelation functions.</a> Part. Part. Syst. Charact. 13, 291 (1996).</li><li>Takata, S., Norisuye, T., Shibayama, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small-angle+Neutron+Scattering+Study+on+Preparation+Temperature+Dependence+of+Thermosensitive+Gels.">Small-angle Neutron Scattering Study on Preparation Temperature Dependence of Thermosensitive Gels.</a> Macromolecules. 35, 4779-4784 (2002).</li><li>Pusey, P. N., van Megen, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+Light+Scattering+by+Non-Ergodic+Media.">Dynamic Light Scattering by Non-Ergodic Media.</a> Physica A. 157, 705-741 (1989).</li><li>Chu, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Laser Light Scattering. 2nd Ed. , (1991).</li><li>Shibayama, M., Tanaka, T., Han, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small-Angle+Neutron-Scattering+Study+on+Poly(N-Isopropyl+Acrylamide)+Gels+near+Their+Volume-Phase+Transition-Temperature.">Small-Angle Neutron-Scattering Study on Poly(N-Isopropyl Acrylamide) Gels near Their Volume-Phase Transition-Temperature.</a> J. Chem. Phys. 97, 6829-6841 (1992).</li><li>Tanaka, T., Sato, E., Hirokawa, Y., Hirotsu, S., Peetermans, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Critical+Kinetics+of+Volume+Phase+Transition+of+Gels.">Critical Kinetics of Volume Phase Transition of Gels.</a> Phys. Rev. Lett. 55, 2455-2458 (1985).</li><li>Hiroi, T., Ata, S., Shibayama, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transitions+of+Aggregation+States+for+Concentrated+Carbon+Nanotube+Dispersion.">Transitions of Aggregation States for Concentrated Carbon Nanotube Dispersion.</a> J. Phys. Chem. C. 120, 5776-5782 (2016).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Zaman bağıntı fonksiyonunun başlangıç büyüklüğü büyük ölçüde Şekil 2&#39;de gösterildiği gibi, bir odak noktasına bağlıdır: (a). Bu görünüşte çözeltisi (arabiriminde ince bir tabaka hariç) homojen olduğu gerçeğini 8 çelişmektedir. Başlangıç ​​genlik Bu değişim yansıtılan ışığın miktarı bir varyasyon ilişkilendirilir. Kısmi heterodyne teorisi 16 ilk genlik, A, dağınık ışık şiddeti, ben s ve yansıyan ışık yoğunluğu, ben r, aşağıdaki denklemi tatmin tahmin 1 <img alt="denklem 2" src="/files/ftp_upload/54885/54885eq2.jpg" /> Bu denklem ı r büyür olduğunu gösterir, daha küçük bir hale gelir. Bu nedenle, A arayüzü yakın fokal konumunun ayarlanması ile azaltılır. Görünür difüzyon sabiti D A can, tek dağılımlı çözeltiler durumunda bu zaman bağıntı fonksiyonunu oturtulması ile elde edilebilir: <img alt="denklem 3" src="/files/ftp_upload/54885/54885eq3.jpg" /> nerede <img alt="denklem 4" src="/files/ftp_upload/54885/54885eq4.jpg" /> . Burada, n çözücü (su, 1.33) kırılma indeksi olduğu, θ dağınık açısı (180 °), ve λ hafif (514.5 nm) dalga boyudur. Biz geri saçılma geometri uygulanan bu yana, q değeri sabittir. Bununla birlikte, bu nokta farklı dalga boylarında ışık kullanılarak çözülmüştür. Sürekli dalga lazer kaynağının her türlü DLS mikroskop inşa etmek mevcut olduğunu lütfen unutmayınız. Küçük ışınlanmış hacmi sayesinde, tutarlılık faktörü 17 den fazla 0.99 olacağı tahmin ve göz ardı edilebilir olduğunu. Polidispers çözeltiler, D, A, dağılım fonksiyonu Ters Laplace transformasyonu ile elde edilir. Kısmi heterodyne incieory ayrıca D Bir gerçek difüzyon sabiti D aynı değildir öngörür. Bu iki difüzyon sabitleri aşağıdaki denklemi karşılar: <img alt="Denklem 5" src="/files/ftp_upload/54885/54885eq5.jpg" /> -Sındaki geçiş sabiti D Einstein Stokes denklemi kullanarak 4 hidrodinamik çapı R, H dönüştürülür. A = 1, bu ilişki D A = D olduğunda. Bu durumda, veri dönüştürme işlemi ortak dinamik ışık saçılımı için aynıdır. Şekil 2 (b) &#39;de gösterildiği kırmızı çizgi, bu durumda karşılık gelir. Bunun aksine, bu ilişki sınırında D A = 0.5 D olur → 0 küçük (pratik, daha az 0.2) olduğu zaman ile gösterildiği gibi nedenle, boyut, gerçek boyut olarak iki kat daha büyük olduğu tahmin edilmektedir Şekil 2 (b) &#39;nin mavi çizgi </strong&gt;. Biz bir ölçüde küçük olduğunu biliyorsanız, Şekil 2 (c) &#39;de gösterildiği gibi, yatay eksen, itilebilir. Prensip olarak, biz A&#39;nın herhangi bir değer için D içine D A dönüştürebilirsiniz. Basit yaklaşım D A ~ 0.5 D geçerlidir çünkü Uygulamada, ancak, 0.2 den ilk genlik küçük ayarlamak için daha iyidir. dinamik ışık saçılımı mikroskop tekniği belirgin özellikleri PNIPA çözeltisi kullanılarak gösterildi. Aşağıda ve LCST&#39;nin üstünde PNIPA konformasyon yoğun 15,18 saçılma küçük açı nötron kullanılarak incelenmiştir. Bunun aksine, dinamik ışık saçılımı nedeniyle bulanıklık 19 LCST&#39;nin üzerinde PNIPA analizi için kullanılan edilmemiştir. Şekil 3 &#39;de gösterildiği gibi, bu sorun, dinamik ışık saçılımı mikroskobu ile çözülmüştür, (a) ve (b). Bu agrega büyüklüğü birkaç olup &amp;181. m, küçük açı X-ışını / nötron saçılımı veya geleneksel ışık saçılma teknikleriyle ya ile elde edilemeyen. Bu sistemi kullanarak zamana bağımlı ölçümler sıcaklık değişimi sırasında toplama süreci hakkında bilgi vermek. Dinamik ışık saçılım mikroskobu dezavantajı, Şekil 3 &#39;de gösterilmiştir. LCST&#39;nin altında sonuç için, zaman korelasyon fonksiyonu kuvvetle toz mevcut çok az miktarda (Şekil 3&#39;te siyah çizgiler) tarafından etkilenir. Örneğin, zaman korelasyon fonksiyonu bile 1.0 sn sırasına göre korelasyon süreleri ile tamamen çürümez. Bu cihaz (yaklaşık 1.0 um) ışınlandı hacmi her zaman, dinamik ışık saçılımı cihazının (yaklaşık 100 um) olan bu ışınlanmış daha küçük olmasıdır. saçılan ışığın yoğunluğu zayıftır durumlarda, sinyal, s neden olduğu gibi, gürültü ile örtülü olduğuçözelti içinde toz merkezi miktarları. Boyutu genel sırası anlamlıdır sonucu, bu Şekil 3 (b) &#39;de gösterilen üç adet tepe noktası niceliksel bir öneme sahip olmayabilir. Bu zayıf saçıcı geleneksel bir dinamik ışık saçma cihazı ile ölçülebilir unutmayın. Biz dinamik ışık saçılımı mikroskobu bize aynı kurulum ile şeffaf ve bulanık hem örnekleri ölçmek için olanak olduğunu göstermiştir. Örneklerde optik yol uzunluğu kısa olduğu için, bu yöntem, C-nanotüp süspansiyonlar 20 kadar güçlü ışık emici örnekleri uygulanabilir. Buna ek olarak, yüksek uzaysal çözünürlüğü, bu teknik, biyolojik hücrelere uygulanabilir. biyoloji uygulanması için bu yöntem aynı zamanda, floresans ve Raman görüntüleme gibi görüntüleme teknikleri ile birleştirilebilir. Böylece, dinamik ışık saçılımı mikroskop araştırma alanları geniş bir yelpazede için güçlü bir araç olduğunu düşünüyoruz.

Particle size is one of the most fundamental properties of colloidal and polymer solutions. Numerous techniques are used to measure the particle size. Particle sizes of 1.0 &#181;m or larger can be measured directly using an optical microscope. For smaller particles, alternative techniques, such as laser diffraction, electron microscopy, or atomic force microscopy, are used2,3. Dynamic light scattering is a commonly-used technique for the measurement of particle size distributions in solutions4. The results obtained using this technique are not derived from images of the particles but from the characteristic time of the fluctuations in scattered light intensity. These fluctuations originate from Brownian motion, which is characterized by a diffusion constant. The size distribution is obtained from the distribution of diffusion constants using the Einstein-Stokes equation. Due to its simplicity, dynamic light scattering is widely used for the routine assessment of solutions, such as paints and food colloids.
Pretreatment is required for most of the techniques used for the particle size measurement of solution samples. In the case of electron microscopy and atomic force microscopy, the sample must be analyzed under vacuum conditions. Therefore, it is difficult to observe the samples in their native forms. Furthermore, for laser diffraction and dynamic light scattering, only diluted samples that are free from multiple scattering and light absorption can be measured. To overcome this difficulty, several new techniques have been proposed for the measurement of dynamic light scattering from undiluted, concentrated solutions, such as cross-correlation spectroscopy5,6, low-coherence dynamic light scattering7,8, diffusing-wave spectroscopy9,10, and differential dynamic microscopy11,12.
We have developed a new apparatus called a dynamic light scattering microscope1. This apparatus enables us to measure turbid samples without dilution by means of a confocal optical system in which multiple scattering is eliminated using a pinhole. However, the measurement procedure and data analysis are slightly more complicated than those of commercially-available instruments. This video explains the measurement procedure and data analysis in detail using the analysis of the temperature-responsive polymer, poly(N-isopropylacrylamide), as an example.

<table><tbody><tr><td>&lt;em&gt;N&lt;/em&gt;-isopropylacrylamide, 98%</td><td>Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.</td><td>I0401</td><td></td></tr><tr><td>toluene, 99%</td><td>Wako Pure Chemical Industries, Ltd.</td><td>201-01876</td><td></td></tr><tr><td>petroleum ether, distillation temperature 30 ~ 60 &amp;deg;C</td><td>Wako Pure Chemical Industries, Ltd.</td><td>169-22565</td><td></td></tr><tr><td>&lt;em&gt;N,N,N&#039;,N&#039;&lt;/em&gt;-tetramethylethylenediamine, 99%</td><td>Sigma</td><td>T9281</td><td></td></tr><tr><td>ammonium persulfate, 98%</td><td>Sigma</td><td>248614</td><td></td></tr><tr><td>polystyrene latex suspension, 1 wt%</td><td>Duke Scientific Corporation</td><td>3500A</td><td></td></tr><tr><td>argon</td><td>Koike Sanso Kogyo Co., Ltd.</td><td></td><td>purity &gt; 99.999 vol.%</td></tr><tr><td>cavity slide</td><td>Matsunami Glass Ind.,Ltd.</td><td>83-0336</td><td></td></tr><tr><td>inverted microscope</td><td>Nikon Instech Co., Ltd.</td><td>ECLIPSE Ti-U</td><td></td></tr><tr><td>Thermo Plate</td><td>Tokai Hit CO.,Ltd</td><td>TP-108R-C</td><td></td></tr><tr><td>Solid-state laser</td><td>Coherent</td><td>OBIS 488LX</td><td></td></tr><tr><td>avalanche photodiode</td><td>ALV-GmbH</td><td>ALV-High Q.E. Avalanche Photo Diode</td><td></td></tr><tr><td>correlator</td><td>ALV-GmbH</td><td>ALV-5000/EPP</td><td></td></tr></tbody></table>

measurement of particle size distribution in turbid solutions by dynamic light scattering microscopy

A protocol for measuring polydispersity of concentrated polymer solutions using dynamic light scattering is described. Dynamic light scattering is a technique used to measure the size distribution of polymer solutions or colloidal particles. Although this technique is widely used for the assessment of polymer solutions, it is difficult to measure the particle size in concentrated solutions due to the multiple scattering effect or strong light absorption. Therefore, the concentrated solutions should be diluted before measurement. Implementation of the confocal optical component in a dynamic light scattering microscope1 helps to overcome this barrier. Using such a microscopic system, both transparent and turbid systems can be analyzed under the same experimental setup without a dilution. As a representative example, a size distribution measurement of a temperature-responsive polymer solution was performed. The sizes of the polymer chains in an aqueous solution were several tens of nanometers at a temperature below the lower critical solution temperature (LCST). In contrast, the sizes increased to more than 1.0 &#181;m when above the LCST. This result is consistent with the observation that the solution turned turbid above the LCST.

Bir polistiren lateks süspansiyon için saçılan ışık yoğunluğunun zaman korelasyon fonksiyonları (partikül çapı: 50 nm), Şekil 2 &#39;de gösterildiği gibi, farklı odak noktalarında ölçülmüştür (a) dır. Bu korelasyon fonksiyonları Ters Laplace dönüşümü ile hidrodinamik yarıçapı dağılımı fonksiyonları dönüştürülmüştür (bakınız Şekil 2 (b) ve (c)). Aynı prosedür kullanılarak, PNIPA çözeltisi hidrodinamik yarıçapının zaman korelasyon fonksiyonları ve dağılım fonksiyonları sırasıyla 25 ° C&#39;de elde edildi ve 35 ° C idi. Şekil 3 (a) ve (b) dağınık ışık yoğunluğunun zaman korelasyon fonksiyonlarını yukarıda PNIPA aşağıdaki çözeltisi (25 ° C) ve (35 ° C) LCST&#39;nin karşılık gelen boyutu dağılımı fonksiyonları gösterir. boyut dağılım fonksiyonları takip Ters Laplace dönüşümü ile elde edilmiştirKısmi Heterodyne düzeltilmesi. LCST&#39;nin altında ortalama hidrodinamik çapı polimer çözeltileri için tipik olan nanometre onlarca vardır. Bunun aksine, yukarıda belirtilen LCST&#39;nin hidrodinamik çapı yaklaşık 1.0 mm. Bu sonuç, çözüm LCST&#39;nin üzerinde bulanık olduğu gerçeği ile tutarlıdır. Şekil 3&#39;te kırmızı ve mavi çizgiler hemen sonra elde edilen ve çözümden sonra 20 dk sırasıyla bulanık hale PNIPA çözümleri büyüklük dağılımını temsil etmektedir. Şekil 3 (b) açık bir şekilde toplanmasının büyüme gösterir. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/54885/54885fig1.jpg" /> Şekil dinamik ışık saçılımı mikroskobunun 1. Şemalar. İğne Deliği (PH), ışın ayırıcı (BS), polarize (Pol), ve çığ fotodiyot (AKB). <a href="https://ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/54885/54885fig1large.jpg" target="_blank">Görmek için buraya tıklayınız</a>Bu rakamın daha büyük bir versiyonu. <img alt="şekil 2" src="/files/ftp_upload/54885/54885fig2.jpg" /> Polistiren lateks süspansiyon için 2. Temsilcisi sonuçları Şekil. (A) polistiren lateks süspansiyon için dağınık ışık yoğunluğu Zaman korelasyon fonksiyonları. Nominal çapı 50 nm, yoğunluğu 0.1 ila% &#39;dir. Iki gerçekleştirmede farklı saçılma noktaları elde edilmiştir. (B) ters Laplace dönüşümlerinin elde edilen polistiren lateks süspansiyon (c) &#39;e uygun boyut dağılımı işlevleri (a) dır. kırmızı çizgi olan ilk genliği yaklaşık 1.0 kez korelasyon fonksiyonuna karşılık gelir ve mavi çizgi, yaklaşık 0.2 olan bir ilk genlikli karşılık gelir. Yatay eksen kısmi heterodin (PHD) etkisini göz önünde bulundurarak, (b) olmadan ve (c) hesaplandı BIR &lt;&lt;<html> ; 1. <a href="https://ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/54885/54885fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/54885/54885fig3.jpg" /> Şekil, bir PNIPA çözeltisi 3. Örnek sonuçlanır. (A) PNIPA çözümü için dağınık ışık yoğunluğu Zaman korelasyon fonksiyonları. (B) (a) ters Laplace dönüşümlerinin elde PNIPA çözümü için uygun büyüklükte dağılım fonksiyonları. Yatay eksen her veri seti için kısmi heterodyning etkisi dikkate alınarak hesaplandı. siyah çizgi 25 ° C&#39;de elde edilen verileri temsil eder. Kırmızı çizgi çözüm bulanık döndü hemen sonra elde edilen verileri (35 ° C) temsil etmektedir. mavi çizgi kırmızı çizgi bir 20 dk ölçümden sonra elde edilen verileri temsil eder./54885/54885fig3large.jpg &quot;Target =&quot; _ blank &quot;&gt; bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Watch this Scientific Journal Video about Measurement of Particle Size Distribution in Turbid Solutions by Dynamic Light Scattering Microscopy at JoVE.com

Measurement of Particle Size Distribution in Turbid Solutions by Dynamic Light Scattering Microscopy

Dinamik ışık saçılım mikroskobu kullanılarak konsantre çözeltiler içindeki parçacık büyüklüğü dağılımının doğrudan ölçümü için bir protokol verilmektedir.

Dinamik ışık saçılımı Mikroskopi Bulanık Çözümleri Tane Büyüklüğü Dağılımının Ölçümü

A protocol for measuring polydispersity of concentrated polymer solutions using dynamic light scattering is described. Dynamic light scattering is a ...

measurement-particle-size-distribution-turbid-solutions-dynamic-light

Universidad San Sebastian

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Electrical Engineering

Chemistry

Unit 1

The Laplace Transform

SCIENTISTS IN ACTION

14.2K Görüntüleme.  University of Tokyo.  Dinamik ışık saçılım mikroskobu kullanılarak konsantre çözeltiler içindeki parçacık büyüklüğü dağılımının doğrudan ölçümü için bir protokol verilmektedir. 

Video: Measurement of Particle Size Distribution in Turbid Solutions by Dynamic Light Scattering Microscopy

Constant Pressure-controlled Extrusion Method for the Preparation of Nano-sized Lipid Vesicles

Liposomes are artificially prepared vesicles consisting of natural and synthetic phospholipids that are widely used as a cell membrane mimicking platform to study protein-protein and protein-lipid interactions3, monitor drug delivery4,5, and encapsulation4. Phospholipids naturally create curved lipid bilayers, distinguishing itself from a micelle.6 Liposomes are traditionally classified by size and number of bilayers, i.e. large unilamellar vesicles (LUVs), small unilamellar vesicles (SUVs) and multilamellar vesicles (MLVs)7. In particular, the preparation of homogeneous liposomes of various sizes is important for studying membrane curvature that plays a vital role in cell signaling, endo- and exocytosis, membrane fusion, and protein trafficking8. Several groups analyze how proteins are used to modulate processes that involve membrane curvature and thus prepare liposomes of diameters &lt;100 - 400 nm to study their behavior on cell functions3. Others focus on liposome-drug encapsulation, studying liposomes as vehicles to carry and deliver a drug of interest9. Drug encapsulation can be achieved as reported during liposome formation9. Our extrusion step should not affect the encapsulated drug for two reasons, i.e. (1) drug encapsulation should be achieved prior to this step and (2) liposomes should retain their natural biophysical stability, securely carrying the drug in the aqueous core. These research goals further suggest the need for an optimized method to design stable sub-micron lipid vesicles.
Nonetheless, the current liposome preparation technologies (sonication10, freeze-and-thaw10, sedimentation) do not allow preparation of liposomes with highly curved surface (i.e. diameter &lt;100 nm) with high consistency and efficiency10,5, which limits the biophysical studies of an emerging field of membrane curvature sensing. Herein, we present a robust preparation method for a variety of biologically relevant liposomes.
Manual extrusion using gas-tight syringes and polycarbonate membranes10,5 is a common practice but heterogeneity is often observed when using pore sizes &lt;100 nm due to due to variability of manual pressure applied. We employed a constant pressure-controlled extrusion apparatus to prepare synthetic liposomes whose diameters range between 30 and 400 nm. Dynamic light scattering (DLS)10, electron microscopy11 and nanoparticle tracking analysis (NTA)12 were used to quantify the liposome sizes as described in our protocol, with commercial polystyrene (PS) beads used as a calibration standard. A near linear correlation was observed between the employed pore sizes and the experimentally determined liposomes, indicating high fidelity of our pressure-controlled liposome preparation method. Further, we have shown that this lipid vesicle preparation method is generally applicable, independent of various liposome sizes. Lastly, we have also demonstrated in a time course study that these prepared liposomes were stable for up to 16 hours. A representative nano-sized liposome preparation protocol is demonstrated below.

This protocol describes an extrusion method for preparing lipid vesicles of sub-micron sizes with a high degree of homogeneity. This method uses a pressure-controlled system with controlled nitrogen flow rates for liposome preparation. The lipid preparation1,2, liposome extrusion, and size characterization will be presented herein.

Nano ölçekli Lipid Vesiküller Hazırlanması için Sabit Basınç kontrollü Ekstrüzyon Yöntemi

Liposomes are artificially prepared vesicles consisting of natural and synthetic phospholipids that are widely used as a cell membrane mimicking platform ...

Biyomühendislik

Dispersion of Nanomaterials in Aqueous Media: Towards Protocol Optimization

The sonication process is commonly used for de-agglomerating and dispersing nanomaterials in aqueous based media, necessary to improve homogeneity and stability of the suspension. In this study, a systematic step-wise approach is carried out to identify optimal sonication conditions in order to achieve a stable dispersion. This approach has been adopted and shown to be suitable for several nanomaterials (cerium oxide, zinc oxide, and carbon nanotubes) dispersed in deionized (DI) water. However, with any change in either the nanomaterial type or dispersing medium, there needs to be optimization of the basic protocol by adjusting various factors such as sonication time, power, and sonicator type as well as temperature rise during the process. The approach records the dispersion process in detail. This is necessary to identify the time points as well as other above-mentioned conditions during the sonication process in which there may be undesirable changes, such as damage to the particle surface thus affecting surface properties. Our goal is to offer a harmonized approach that can control the quality of the final, produced dispersion. Such a guideline is instrumental in ensuring dispersion quality repeatability in the nanoscience community, particularly in the field of nanotoxicology.

Here, we present a step-wise protocol for the dispersion of nanomaterials in aqueous media with real-time characterization to identify the optimal sonication conditions, intensity, and duration for improved stability and uniformity of nanoparticle dispersions without impacting the sample integrity.

Nanomalzemeler sulu ortamda dağılımı: doğru iletişim kuralı en iyi duruma getirme

The sonication process is commonly used for de-agglomerating and dispersing nanomaterials in aqueous based media, necessary to improve homogeneity and ...

Çevre

Controlled Synthesis and Fluorescence Tracking of Highly Uniform Poly(N-isopropylacrylamide) Microgels

Stimuli-sensitive poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) microgels have various prospective practical applications and uses in fundamental research. In this work, we use single particle tracking of fluorescently labeled PNIPAM microgels as a showcase for tuning microgel size by a rapid non-stirred precipitation polymerization procedure. This approach is well suited for prototyping new reaction compositions and conditions or for applications that do not require large amounts of product. Microgel synthesis, particle size and structure determination by dynamic and static light scattering are detailed in the protocol. It is shown that the addition of functional comonomers can have a large influence on the particle nucleation and structure. Single particle tracking by wide-field fluorescence microscopy allows for an investigation of the diffusion of labeled tracer microgels in a concentrated matrix of non-labeled microgels, a system not easily investigated by other methods such as dynamic light scattering.

Controlled Synthesis and Fluorescence Tracking of Highly Uniform PolyN-isopropylacrylamide Microgels

Non-stirred precipitation polymerization provides a rapid, reproducible prototyping approach to the synthesis of stimuli-sensitive poly(N-isopropylacrylamide) microgels of narrow size distribution. In this protocol synthesis, light scattering characterization and single particle fluorescence tracking of these microgels in a wide-field microscopy setup are demonstrated.

Kontrollü Sentezi ve yüksek Düzgün Poli Floresan Takibi (<em&gt; K</em&gt; -isopropylacrylamide) Mikrojeller

Stimuli-sensitive poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) microgels have various prospective practical applications and uses in fundamental research. In this ...

Kimya

DNA-magnetic Particle Binding Analysis by Dynamic and Electrophoretic Light Scattering

Isolation of DNA using magnetic particles is a field of high importance in biotechnology and molecular biology research. This protocol describes the evaluation of DNA-magnetic particles binding via dynamic light scattering (DLS) and electrophoretic light scattering (ELS). Analysis by DLS provides valuable information on the physicochemical properties of particles including particle size, polydispersity, and zeta potential. The latter describes the surface charge of the particle which plays major role in electrostatic binding of materials such as DNA. Here, a comparative analysis exploits three chemical modifications of nanoparticles and microparticles and their effects on DNA binding and elution. Chemical modifications by branched polyethylenimine, tetraethyl orthosilicate and (3-aminopropyl)triethoxysilane are investigated. Since DNA exhibits a negative charge, it is expected that zeta potential of particle surface will decrease upon binding of DNA. Forming of clusters should also affect particle size. In order to investigate the efficiency of these particles in isolation and elution of DNA, the particles are mixed with DNA in low pH (~6), high ionic strength and dehydration environment. Particles are washed on magnet and then DNA is eluted by Tris-HCl buffer (pH = 8). DNA copy number is estimated using quantitative polymerase chain reaction (PCR). Zeta potential, particle size, polydispersity and quantitative PCR data are evaluated and compared. DLS is an insightful and supporting method of analysis that adds a new perspective to the process of screening of particles for DNA isolation.

This protocol describes the synthesis of magnetic particles and evaluation of their DNA-binding properties via dynamic and electrophoretic light scattering. This method focuses on monitoring changes in particle size, their polydispersity and zeta potential of particle surface which play major role in binding of materials such as DNA.

DNA Manyetik Parçacık dinamik ve elektroforetik ışık saçılma göre analiz bağlama

Isolation of DNA using magnetic particles is a field of high importance in biotechnology and molecular biology research. This protocol describes the ...

Application of Voltage in Dynamic Light Scattering Particle Size Analysis

Dynamic light scattering (DLS) is a common method for characterizing the size distribution of polymers, proteins, and other nano- and microparticles. Modern instrumentation permits measurement of particle size as a function of time and/or temperature, but currently there is no simple method for performing DLS particle size distribution measurements in the presence of applied voltage. The ability to perform such measurements would be useful in the development of electroactive, stimuli-responsive polymers for applications such as sensing, soft robotics, and energy storage. Here, a technique using applied voltage coupled with DLS and a temperature ramp to observe changes in aggregation and particle size in thermoresponsive polymers with and without electroactive monomers is presented. The changes in aggregation behavior observed in these experiments were only possible through the combined application of voltage and temperature control. To obtain these results, a potentiostat was connected to a modified cuvette in order to apply voltage to a solution. Changes in polymer particle size were monitored using DLS in the presence of constant voltage. Simultaneously, current data were produced, which could be compared with particle size data, to understand the relationship between current and particle behavior. The polymer poly(N-isopropylacrylamide) (pNIPAM) served as a test polymer for this technique, as pNIPAM's response to temperature is well-studied. Changes in the lower-critical solution temperature (LCST) aggregation behavior of pNIPAM and poly(N-isopropylacrylamide)-block-poly(ferrocenylmethyl methacrylate), an electrochemically active block-copolymer, in the presence of applied voltage are observed. Understanding the mechanisms behind such changes will be important when trying to achieve reversible polymer structures in the presence of applied voltage.

Here, a protocol to apply voltage to solution during dynamic light scattering particle size measurements with the intent to explore the effect of voltage and temperature changes on polymer aggregation is presented.

Dinamik Işık Saçılma Parçacık Boyut Analizinde Gerilim Uygulaması

Dynamic light scattering (DLS) is a common method for characterizing the size distribution of polymers, proteins, and other nano- and microparticles. ...

Assembly and Characterization of Polyelectrolyte Complex Micelles

Polyelectrolyte complex micelles (PCMs), core-shell nanoparticles formed by self-assembly of charged polymers in aqueous solution, provide a powerful platform for exploring the physics of polyelectrolyte interactions and also offer a promising solution to the pressing problem of delivering therapeutic oligonucleotides in vivo. Developing predictive structure-property relationships for PCMs has proven difficult, in part due to the presence of strong kinetic traps during nanoparticle self-assembly. This article discusses criteria for choosing polymers for PCM construction and provides protocols based on salt annealing that enable assembly of repeatable, low-polydispersity nanoparticles. We also discuss PCM characterization using light scattering, small-angle X-ray scattering, and electron microscopy.

We provide protocols and representative data for designing, assembling, and characterizing polyelectrolyte complex micelles, core-shell nanoparticles formed by polyelectrolytes and hydrophilic charged-uncharged block copolymers.

Polielektrolit Kompleksi Misellerinin Montajı ve Karakterizasyonu

Polyelectrolyte complex micelles (PCMs), core-shell nanoparticles formed by self-assembly of charged polymers in aqueous solution, provide a powerful ...

Routine Screening Method for Microparticles in Platelet Transfusions

Platelet inventory management based on screening microparticle content in platelet concentrates is a new quality improvement initiative for hospital blood banks. Cells fragment off microparticles (MP) when they are stressed. Blood and blood components may contain cellular fragments from a variety of cells, most notably from activated platelets. When performing their roles as innate immune cells and major players in coagulation and hemostasis, platelets change shape and generate microparticles. With dynamic light scattering (DLS)-based microparticle detection, it is possible to differentiate activated (high microparticle) from non-activated (low microparticle) platelets in transfusions, and optimize the use of this scarce blood product. Previous research suggests that providing non-activated platelets for prophylactic use in hematology-oncology patients could reduce their risk of becoming refractory and improve patient care. The goal of this screening method is to routinely differentiate activated from non-activated platelets. The method described here outlines the steps to be performed for routine platelet inventory management in a hospital blood bank: obtaining a sample from a platelet transfusion, loading the sample into the capillary for DLS measurement, performing the DLS test to identify microparticles, and using the reported microparticle content to identify activated platelets.

Platelet inventory management based on screening microparticle content in platelet concentrates is a new quality improvement initiative in hospital blood banks. The goal is to differentiate activated from non-activated platelets to optimize the use of platelets. Providing non-activated platelets to hematology-oncology patients might reduce their high risk to become refractory.

Trombosit transfüzyonları Microparticles için yöntem eleme rutin

Platelet inventory management based on screening microparticle content in platelet concentrates is a new quality improvement initiative for hospital blood ...

Tıp

Quantifying Cytoskeleton Dynamics Using Differential Dynamic Microscopy

Cells can crawl, self-heal, and tune their stiffness due to their remarkably dynamic cytoskeleton. As such, reconstituting networks of cytoskeletal biopolymers may lead to a host of active and adaptable materials. However, engineering such materials with precisely tuned properties requires measuring how the dynamics depend on the network composition and synthesis methods. Quantifying such dynamics is challenged by variations across the time, space, and formulation space of composite networks. The protocol here describes how the Fourier analysis technique, differential dynamic microscopy (DDM), can quantify the dynamics of biopolymer networks and is particularly well suited for studies of cytoskeleton networks. DDM works on time sequences of images acquired using a range of microscopy modalities, including laser-scanning confocal, widefield fluorescence, and brightfield imaging. From such image sequences, one can extract characteristic decorrelation times of density fluctuations across a span of wave vectors. A user-friendly, open-source Python package to perform DDM analysis is also developed. With this package, one can measure the dynamics of labeled cytoskeleton components or of embedded tracer particles, as demonstrated here with data of intermediate filament (vimentin) networks and active actin-microtubule networks. Users with no prior programming or image processing experience will be able to perform DDM using this software package and associated documentation.

Differential dynamic microscopy (DDM) combines features of dynamic light scattering and microscopy. Here, the process of using DDM to characterize reconstituted cytoskeleton networks by quantifying the subdiffusive and caged dynamics of particles in vimentin networks and the ballistic motion of active myosin-driven actin-microtubule composites is presented.

Diferansiyel Dinamik Mikroskopi Kullanarak Sitoiskelet Dinamiğinin Ölçülmesi

Cells can crawl, self-heal, and tune their stiffness due to their remarkably dynamic cytoskeleton. As such, reconstituting networks of cytoskeletal ...

An Innovative Method for Exosome Quantification and Size Measurement

Although the biological importance of exosomes has recently gained an increasing amount of scientific and clinical attention, much is still unknown about their complex pathways, their bioavailability and their diverse functions in health and disease. Current work focuses on the presence and the behavior of exosomes (in vitro as well as in vivo) in the context of different human disorders, especially in the fields of oncology, gynecology and cardiology.
Unfortunately, neither a consensus regarding a gold standard for exosome isolation exists, nor is there an agreement on such a method for their quantitative analysis. As there are many methods for the purification of exosomes and also many possibilities for their quantitative and qualitative analysis, it is difficult to determine a combination of methods for the ideal approach. 
Here, we demonstrate nanoparticle tracking analysis (NTA), a semi-automated method for the characterization of exosomes after isolation from human plasma by ultracentrifugation. The presented results show that this approach for isolation, as well as the determination of the average number and size of exosomes, delivers reproducible and valid data, as confirmed by other methods, such as scanning electron microscopy (SEM).

A method for isolation of exosomes from whole blood and further analysis by nanoparticle tracking using a semi-automatic instrument is presented in this article. The presented technology provides an extremely sensitive method for visualizing and analyzing particles in liquid suspension.

Exosome Kantifikasyon ve Boyut Ölçüm Yenilikçi Yöntem

Although the biological importance of exosomes has recently gained an increasing amount of scientific and clinical attention, much is still unknown about ...

Biyoloji

Dynamic Light Scattering Analysis for the Determination of the Particle Size of Iron-Carbohydrate Complexes

Intravenously administered iron-carbohydrate nanoparticle complexes are widely used to treat iron deficiency. This class includes several structurally heterogeneous nanoparticle complexes, which exhibit varying sensitivity to the conditions required for the methodologies available to physicochemically characterize these agents. Currently, the critical quality attributes of iron-carbohydrate complexes have not been fully established. Dynamic light scattering (DLS) has emerged as a fundamental method to determine intact particle size and distribution. However, challenges still remain regarding the standardization of methodologies across laboratories, specific modifications required for individual iron-carbohydrate products, and how the size distribution can be best described. Importantly, the diluent and serial dilutions used must be standardized. The wide variance in approaches for sample preparation and data reporting limit the use of DLS for the comparison of iron-carbohydrate agents. Herein, we detail a robust and easily reproducible protocol to measure the size and size distribution of the iron-carbohydrate complex, iron sucrose, using the Z-average and polydispersity index.

Dynamic light scattering (DLS) has emerged as a suitable assay for evaluating the particle size and distribution of intravenously administered iron-carbohydrate complexes. However, the protocols lack standardization and need to be modified for each iron-carbohydrate complex analyzed. The present protocol describes the application and special considerations for the analysis of iron sucrose.

Demir-karbonhidrat komplekslerinin partikül boyutunun belirlenmesi için dinamik ışık saçılımı analizi

Intravenously administered iron-carbohydrate nanoparticle complexes are widely used to treat iron deficiency. This class includes several structurally ...