Fabrication d'une extraction en phase solide Microchip Dipole-assistée pour analyse de traces métalliques dans des échantillons d'eau

L’objectif global de ce protocole est de fabriquer une micropuce innovante d’extraction en phase solide pour la détermination des ions métalliques traces dans les échantillons d’eau en vertu des interactions des ions dipôles. Cette méthode fournit une stratégie de travail interactive pour les effets solides des puces, les techniques de nutrition pour l’analyse des ions métalliques traces. Les puces développées ne retiennent les ions métalliques que par la force statique de l’électrode dipôle.

Ces majors à faire en général sur les puces uniquement des procédures d’instruction rapides. Tel est le conditionnement pour l’activation de la phase stationnaire et la régénération pour le maintien d’un fluide de structure évité. Yu-Chen Chuang et Pei-Chun Chao, étudiants diplômés du laboratoire du Dr Soon, feront la démonstration de la procédure.

Pour commencer, utilisez un programme de CAO pour dessiner le motif de réseau de la puce comme indiqué ici. Focalisez la source laser, puis montez une feuille de PMMA de 2 mm d’épaisseur sur la table de travail du système de micro-usinage laser. Sélectionnez Imprimer dans le logiciel de CAO, puis utilisez le panneau de commande du système de micro-usinage pour régler la puissance sur 45 % ou 4,5 watts, la vitesse sur 13 % ou 99,06 mm par seconde et le mode stylo sur VECT.

Usinez la feuille de PMMA à l’aide du système de micro-usinage laser selon le protocole du fabricant. Une coupe transversale de la machine à la plaque est illustrée ici. Ensuite, percez trois trous d’un seizième de pouce de diamètre dans la plaque à motifs qui serviront d’accès pour une entrée d’échantillon, une entrée de tampon et une entrée LU sur la plaque inférieure.

Percez ensuite un trou pour une sortie confluente sur la plaque de recouvrement. Immergez les plaques usinées dans un litre de 0,1 % de SDS et exposez les pièces à l’agitation par ultrasons via un oscillateur pendant dix minutes. Remplacez ensuite la solution SDS par de l’eau déminéralisée.

Une agitation via un oscillateur à ultrasons pendant dix minutes. Remplacez l’eau déminéralisée résiduelle par un litre d’eau fraîche déminéralisée, puis immergez les plaques usinées avec une agitation par ultrasons pendant dix minutes pour la troisième fois. Ensuite, séchez chacune des plaques nettoyées à l’aide d’un léger jet d’azote pendant deux minutes.

Une fois secs, alignez les deux plaques usinées à l’œil nu puis placez les deux plaques en compression entre deux planches de verre à l’aide de pinces à liant. En raison de la modification du canal de la puce par la réaction de photosynthèse lors de la session suivante, le substrat doit être manipulé avec un soin extrême pour éviter d’endommager la surface. Cela peut gêner s’il allume le rayonnement.

Ensuite, collez les deux plaques sous compression à 105 degrés Celsius pendant 30 minutes. Ensuite, refroidissez le sandwich à température ambiante et retirez les pinces à reliure et les planches de verre. Insérez des tubes de polyéther éther cétone de 1/16 de pouce de diamètre extérieur dans les trous d’accès.

Ensuite, mélangez correctement les adhésifs à base d’époxy à deux composants et fixez les conduits avec un adhésif à base d’époxy à deux composants. Laissez l’époxy durcir à température ambiante pendant douze heures. Placez le tube à travers une pompe péristaltique et dans une solution d’hydroxyde de sodium saturé.

Administrer la solution d’hydroxyde de sodium dans le canal à un débit de 100 microlitres par minute pendant 12 heures. Retirez la solution résiduelle d’hydroxyde de sodium, puis rincez l’intérieur du canal avec de l’eau déminéralisée. Retirez ensuite l’eau désionisée résiduelle et délivrez une solution d’acide nitrique 0,5 dans la micropuce.

Retirez la solution résiduelle d’acide nitrique, puis configurez le système pour administrer une solution d’acrylamide à 50 % dans la micropuce dans l’obscurité. Versez la solution d’acrylamide dans la micropuce à un débit de 100 microlitres par minute pendant huit heures. Ensuite, retirez la solution résiduelle d’acrylamide, puis rincez l’intérieur du canal avec de l’eau déminéralisée.

Lorsque le rinçage est terminé, pompez de l’air à travers la micropuce pour éliminer l’eau déminéralisée restante, puis couvrez la micropuce avec un masque photo fabriqué en interne qui permet d’exposer la région souhaitée du canal d’extraction à la lumière. Ensuite, prenez une cartouche d’extraction en phase solide d’élimination de l’inhibiteur et utilisez une pompe pour rincer la cartouche avec au moins trois volumes de cartouche d’éthanol. Ensuite, rincez la cartouche avec trois volumes de cartouche de dichloroéthylène 1:1.

Parce que le dichloroéthylène 1:1 devient instable une fois que l’inhibition est éliminée. La formation d’extraction en phase solide contenant du chlore doit être utilisée dès que possible. Ensuite, passez 1 mL de dichloréthylène 1:1 dans la cartouche traitée, puis recueillez la fraction dans un flacon d’échantillon de 20 mL enveloppé dans une feuille d’aluminium.

Transférez ensuite 491 microlitres de l’échantillon de dichloroéthylène 1:1 dans une solution contenant 12 mg d’AIBN, 3,18 ml d’éthanol et 1,65 ml d’hexanes dans une bouteille en verre de 100 ml. À l’aide d’une seringue, injectez dans le canal de la puce environ 200 microlitres de solution de formation de SPE contenant du chlore. Exposez ensuite la micropuce à un rayonnement ultraviolet d’une longueur d’onde d’émission maximale de 365 nm pendant 10 minutes.

Remplacez la solution résiduelle en injectant 200 microlitres de solution de formation de SPE contenant du chlore frais dans le canal et exposez à nouveau la micropuce aux rayons UV pendant 10 minutes. Répétez ce processus 18 fois au total. Enfin, utilisez la pompe péristaltique pour rincer l’intérieur du canal avec de l’éthanol à un débit de 100 microlitres par minute pendant 30 minutes.

Une fois le rinçage terminé, pompez de l’air à travers la micropuce pour éliminer l’éthanol restant. Après avoir retiré la solution résiduelle à l’aide de la pompe péristaltique, rangez la micropuce fabriquée dans un sac à fermeture éclair pour une utilisation ultérieure. Au cours de la croissance par étapes, des mesures de l’angle de contact ont été utilisées pour surveiller les changements de surface.

Les variations de l’angle de contact indiquaient clairement que des changements de surface s’étaient produits au cours des procédures de modification. Un angle de contact de 80,3 degrés a été mesuré pour le produit final. L’existence des molécules de chlore de carbone sur le PMMA modifié a été confirmée par ablation laser par spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif.

Par rapport aux résultats obtenus par ablation du PMMA natif, des signaux distincts pour le chlore ont été observés comme on pouvait s’y attendre en ablant le PMMA modifié avec les molécules de chlore de carbone. Les spectres Rama ont été collectés pour valider davantage la fixation des molécules de chlore de carbone au PMMA. Deux pics caractéristiques associés à la vibration d’étirement asymétrique du chlore de carbone ont été observés à 682 cm inverses et 718 cm inverses dans le spectre du PMMA modifié.

Les interactions électrostatiques des dipôles, importantes pour l’extraction sur puce pour l’analyse des métaux traces, ont été mesurées ici à l’aide de l’absorption des rayons X près des structures de bord. Il montre que la surface modifiée a de fortes interactions avec le manganèse 2+Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la fabrication d’une micropuce SPE assistée par dipôle. Cette technique a ouvert la voie aux chercheurs en sciences de l’environnement pour déterminer la présence d’ions métalliques qui causent une pollution grave et le compartiment toxicologique dans l’eau naturelle.

Une fois maîtrisée, cette technique peut être appliquée à la gestion de l’environnement et à la prévention de la contamination.