マルチプレックスCARS顕微鏡を用いた,サブミクロン解像度のマイクロリアクターにおける濃度プロフィールの定量測定

科学分野:

• 化学工学は化学工学というものです.
• スペクトル顕微鏡検査です.
• マイクロフリウジック

背景:

• マイクロ流体装置の反応ダイナミクスを理解することは,プロセスの最適化に不可欠です.
• 化学品種のリアルタイム・インシット・モニタリングは,解像度や感度によって制限されていることが多い.
• 反応経路への干渉を避けるために,ラベルフリーな技術は望ましい.

研究 の 目的:

• マイクロ流体反応炉内の濃度プロファイルのインシット定量画像化のためのラベルフリーメソッドの開発と実証.
• 化学反応のモニタリングのために,サブミクロンの空間解像度とミリ秒間の時間解像度を達成するために.
• よく理解されている基本的な酸塩反応を用いて技術を検証する.

主な方法:

• コヘレント・アンチ・ストークス・ラーマン散射 (CARS) 顕微鏡をスペクトル解析で利用した.
• ラベルなしで分析するために,定量的な振動スペクトロスコーピーを使用しました.
• マイクロ流体反応炉のセットアップ内で in situ 測定を行った.

主要な成果:

• サブミクロン空間解像度で反応物質と産物濃度プロフィールの定量画像を取得しました.
• 特定の位置でのミリ秒時間スケールの測定が実証されています.
• 検出された化学物質種に対する mM 感度を取得しました.
• 基本的酸塩反応にこの方法を成功裏に適用した.

結論:

• コヘレント・アンチ・ストークス・ラーマン分散顕微鏡は,微流体反応のラベルフリーで,現地での定量的なモニタリングを可能にします.
• 開発されたテクニックは,化学プロセス分析のための高い空間と時間の解像度を提供します.
• このアプローチは,マイクロスケールでの反応動力学とメカニズムに関する貴重な洞察を提供します.