通过连接微流体通道的纳米毛细管阵列膜对pH梯度进行剖析.
Keqing Fa1, Joseph J Tulock, Jonathan V Sweedler
1Department of Chemistry and Beckman Institute for Advanced Science and Technology, University of Illinois at Urbana-Champaign, 600 South Mathews Avenue, Urbana, Illinois 61801, USA.
Journal of the American Chemical Society
|October 6, 2005
概括
纳米毛囊阵膜 (NCAMs) 可以控制质子运输,使微流体设备中的pH梯度成为可能. 质子转移在较小的孔隙和较低的离子强度下降,这对于综合化学分析至关重要.
科学领域:
- 纳米流体的使用方法
- 微流体学 微流体学
- 分析化学 分析化学
背景情况:
- 纳米毛囊阵列膜 (NCAM) 促进了微流体通道之间的流体运输.
- 控制质子 (H+) 运输对于在集成微流体电路中处理不同pH值的样品至关重要.
- 质子流动性对分离微流体环境提出了挑战.
研究的目的:
- 评估NCAMs支持pH梯度的能力.
- 为了研究NCAMs的质子运输特性.
- 为集成的纳米流体/微流体架构建立运行条件.
主要方法:
- 激光扫描共聚焦光显微镜 (LSCFM) 用于绘制质子度 ([H+]).
- 在NCAM中分析扩散和电动力学质子传输.
- 研究具有不同纳米毛囊直径和泽塔电位的NCAM.
主要成果:
- NCAMs表现出正的泽塔潜力,在直径小的毛细血管中为阳离子运输创造能量屏障.
- 孔径≤50nm和离子强度≤50mM的质子转移是减少的.
- 较大的孔径或较高的离子强度促进了较大的离子转移,因为电双层不完全重叠.
结论:
- NCAMs可以有效地关闭质子运输,使得pH梯度的产生成为可能.
- 了解孔径大小和离子强度的影响是控制质子流量的关键.
- 这些发现对于开发用于多维化学分析的先进微流体系统至关重要.
