界面交換セル
界面交換セルは、レオロジー測定中に下層液層（サブフェーズ）の組成を直接操作する機能を提供することで、TA Instrumentsの界面レオロジーに関する特許取得済み製品を拡張します。この独自の機能により、変更されたサブフェーズ組成に対する界面反応の特性評価、pH、塩、または薬物濃度の変化による影響の定量化のためのオープニングの可能性、または新しいタンパク質、界面活性剤、またはその他の有効成分の導入が可能になります。
テクノロジー
界面交換セルは、ダブルウォールリングリングジオメトリ、吸入口と排出口を備えた交換セルトラフ、およびコンピューター制御のシリンジポンプの3つの主要コンポーネントより構成されています。Schroyrenその他による計算流体力学シミュレーションに基づくセル設計。(1) は、界面の高さを一定に保ちながら組成の均一性を最大化し、流体のセルへの送り込みからの界面での応力を最小化するように最適化されています。
(1) Schroyen その他, Rheologica Acta, Volume 56, Issue 1, pp1-10
セルトラフ交換
セルトラフ交換
特殊設計のダブルウォールリング界面トラフ (2) は、レオロジー測定中にサブフェーズを交換するために戦略的に配置された流体の吸入口と排出口を特徴としています。実験中、セルの底部に位置する4つのポートを通じて新しいサブフェーズが導入され、同時に流体/流体界面の真下に位置する4つのポートを通じて同じボリュームが除去されます。この同時的な交換とバランスのとれたトラフ設計により、試験を通して一定のサブフェーズボリュームおよび界面位置を保証する均一な注入および回収が確保されます。
(2) 米国特許番号 7,926,326
ダブルウォールリングリング
ダブルウォールリングリング
界面交換セルは、測定ジオメトリとして活性が非常に低いダブルウォールリングリング（DWR）を使用します。これは、大直径とダイヤモンド形断面を特徴とし、リングとの界面を「固定」しているため、高感度で定量的な界面レオロジーデータに最適なプラットフォームになります。
シリンジポンプ
シリンジポンプ
サブフェーズ交換は、TRIOSソフトウェアを介して直接制御/プログラムされる同時注入/排出シリンジポンプによって正確に実行されます。各サイドにある一対のシリンジは、一定の界面高さを維持しながら、サブフェーズボリュームの完全かつ均一な交換を可能にします。代表的な6 mL/分の流速では、セル内のサブフェーズボリュームは8分以内に完全に交換可能です。
アプリケーション
石鹸溶液注入の制御
油/水界面に吸着されたタンパク質ネットワークの界面強度は、pH、塩濃度、および界面活性剤の存在などの要因によって影響を受ける可能性があります。この例では、リン酸緩衝食塩水とドデカンとの間の界面に、強力かつ安定的なウシ血清アルブミンのネットワークが形成されました。
次に、サブフェーズ中の緩衝溶液を非常に希薄な石鹸溶液と交換した。石鹸溶液の注入後数分以内に、界面係数は数倍低下しており、タンパク質界面の劇的な破壊が反映されています。界面活性剤の導入により、表面張力が低下し、界面からタンパク質分子が追い出されます。時間の経過とともに、界面における界面活性剤の継続的な蓄積により、造山変位または相分離プロセスを介して元のタンパク質界面の壊滅的な破壊がもたらされます。
リソース
“A versatile subphase exchange cell for interfacial shear rheology”, B. Schroyen, D. Z. Gunes, J. Vermant, Rheologica Acta, 2017, Volume 56 (1), pp 1-10
ウェビナー: Interfacial Rheology Gerry Fuller 教授、スタンフォード大学
