hrvatski

Komora za mjerenje kompleksne vodljivosti uzoraka biomaterijala u tekućoj fazi

Istraživanja transporta električnih signala i kompleksne dinamike u biomaterijalima ubrajaju se u tematike od fundamentalnog interesa u znanosti života i biotehnologiji. U cilju proučavanja dielektrične relaksacije ključne biomolekule DNA u različitim kemijskim sredinama (1, 2), odlučili smo koristiti tehniku nisko-frekventne dielektrične spektroskopije (LFDS) (3). LFDS je direktna i nedestruktivna tehnika koja omogućava detekciju i kvantifikaciju polarizacijskog odgovora uzorka biomaterijala u različitim kemijskim otapalima. Kao prvi korak u realizaciji navedenog cilja, dizajnirali smo i izgradili komoru za mjerenje kompleksne vodljivosti otopina uzorka biomaterijala malog volumena (4). Maksimalni volumen uzorka je 100 mL. Dvije platinske elektrode (čistoća 99.9%) smještene su u mesinganom kućištu, zajedno sa termometrima Pt-100 i silicijevom diodom Si-1000. Si-1000 se koristi za stabilizaciju temperature, koja se vrši pomoću uređaja kućne izrade koji radi na osnovi Peltier-ovih elemenata (područje: od -20 do +60 oC, stabilnost +/- 10 mK). Pt-100 se koristi za kontrolu temperature, koja se vrši pomoću instrumenta Lakeshore DRC-91A. Platinske elektrode spojene su putem koaksijalnih kablova na precizni analizator impedancija Agilent 4294A (mjerno područje frekvencija 40 Hz &#8211 ; ; ; ; ; ; 110 MHz), dok je kućište komore spojeno na oklop koaksijalnih kablova Konstantu komore (K=0.1093+0.0015 cm-1) smo odredili mjereći vodljivost 100 mL uzorka standardne otopine 0.01M KCl (Mettler-Toledo) specifične vodljivosti s(KCL)=1413+6 mS/cm. Mjerenjima kapaciteta prazne komore ustanovili smo reproducibilnost razmaka (0.957&plusmn ; ; ; ; ; ; 0.002 mm) elektroda prilikom zatvaranja od 0.2%. Mikropipetiranje unosi grešku od daljnjih 0.2%. Najveći utjecaj na reproducibilnost K ima položaj uzorka (kapljice otopine) na samim elektrodama, do 1%, što ostavlja mjesta daljnjem unaprijeđivanju. Mjerenjem 100 mL uzorka destilirane vode određena je statička dielektrična konstanta vode (es(H2O)) = 78.65, u svrhu provjere dobivene specifikacije za konstantu komore. Izvršili smo mjerenja pozadine, koja uključuju praznu komoru te komoru ispunjenu destiliranom i izvorskom vodom različitih specifičnih vodljivosti te elektrolitima različite ionske jakosti kako bi odredili utjecaj polarizacije elektroda. 1.Projekt 0035015 &#8220 ; ; ; ; ; ; Sistemi reducirane dimenzionalnosti: od organskih sintetskih do biomaterijala (MZT RH) 2.Projekt &#8220 ; ; ; ; ; ; Dynamical andconformational properties of native DNA in varying chemical environment&#8221 ; ; ; ; ; ; (bilateralni projekt sa Universität Stuttgart u suradnji sa UCLA). 3.M. Pinterić, T. Vuletić, S. Tomić and J.U. von Schütz, Eur.Phys. J B 22, 335 - 341 (2001). 4.http://www.ifs.hr/real_science/

biomaterijali; kompleksna dielektrićna funkcija

nije evidentirano