利用AFM预测电化学阻抗谱

本文重点介绍原子力显微镜、电化学阻抗谱,和两个概念之间的相互关系。锚定影响的图像处理,如系双分子层膜(tBLMs),利用原子力显微镜(AFM),可以识别障碍的类型伤害造成的成孔酶和预期的电化学阻抗谱(EIS)等材料的行为。欧洲杯足球竞彩

3 d渲染表面显示的原子力显微镜(AFM)和蛋白质结构。图片来源:桑佳亚viraj bandara / Shutterstock.com

原子力显微镜是什么?

原子力显微镜(AFM)是一种流行的微/纳米覆盖物表面检测方法。这种适应性的技术可以用来获得纳米尺度高分辨率图片和调查当地的空气(AFM)标准或解决方案(电化学AFM)。AFM正越来越多地利用探索脂类的交互影响与成孔等蛋白质毒素破坏肽(击球)和障碍。

AFM可以检测肽植入,变量蛋白质分散在相隔离墙表面,开发击球的戒指,和其他结构特点的关键蛋白与细胞膜相互作用理解障碍。

利用原子力显微镜

AFM描述纳米颗粒和纳米材料是一个很好的工具。欧洲杯足球竞彩欧洲杯猜球平台它提供描述性和分析数据在各种各样的物理属性,如大小、形状、表面特征和平滑度。许多研究人员来自世界各地使用原子力显微镜在材料科学应用。欧洲杯线上买球

纳米化学、生物力学(挠曲强度、弹性、粘性、电阻),电气和电磁特性通过AFM可以获得。相比其他显微技术,AFM成本更低,更容易使用,可以在原子分辨率图像。统计数据,如尺寸、尺寸分布和体积比率,也可以获得。

大范围的粒子大小,从1到8 nm,可能描述的单扫描。AFM提供伟大的分辨率和能见度在3 d图片提示流动性。AFM正越来越多地利用探索脂类的交互影响与成孔等蛋白质毒素破坏肽(击球)和障碍。

AFM扫描可以微妙的生物物质的形态在自然的设置。它也可以被用来研究细胞和细胞外基质的机械特性,比如固有的拉伸性能和receptor-ligand协会。

原子力显微镜的局限性

尽管AMF利用世界各地各行业对许多不同的目的,一些局限性仍在其庞大的商业化是一个障碍。AFM的行扫描图像大小是一个限制相比,扫描电子显微镜(SEM)。它只能扫描单个150 x150nm纳米尺度的照片。

AFM扫描速度也是一个约束。传统上,AFM不能尽快扫描图片扫描电镜,典型的扫描几分钟。因为相对缓慢的在AFM扫描成像,热力学不稳定图中经常发生,降低AFM显微镜适用于确定地理特征之间的精确测量成像。

形象的工件,与任何其他成像技术,是可能的。他们可能是由于一个不兼容的提示,一个糟糕的工作条件,甚至由材料本身。而且,它还有一个限制垂直范围和分辨率。

介绍了电化学阻抗谱

击球时的电效应的彻底调查表面,电化学阻抗谱(EIS)是首选的方法。

EIS允许访问介质特点和电导率tBLMs和特点,在某些情况下,提供洞察缺陷的横向弥散障碍而不是设计模式本身。

材料科学分析工具,可以用来检查传质欧洲杯线上买球、化学反应机理、解散、介质特性、缺陷,在固体晶体结构和渗透性。它还可以用于评估化学传感和燃料电池的有效性,以及在电化学反应活细胞膜的研究活动。

AFM和EIS之间的相互关系

AFM和EIS都采用串联来描述击球的形式和构成障碍。虽然实践能力执行程序在同一试样都是基本的,没有尝试统计连接形态信息记录的AFM与跨膜电导率测量由EIS。

这样的比较评估将是非常有用的对单个和多个膜组件。大幅改进最近取得的进步EIS数据处理。理论研究表明,再生蛋白质粒子表面的数量可能从EIS光谱信息计算。欧洲杯猜球平台尽管如此,这样的理论思想需要严格测试使用AFM等其他结构技术的证据。

研究发现

研究者从立陶宛,在最近的一项研究中,调查的可行性预测膜的电化学阻抗谱包含重组击球时使用AFM照片。创新技术的潜在好处在主观缺陷识别证明通过使用指定实体卷积神经网络分割的任务。

tBLMs利用三种不同的样品,发现,虽然是异卵,实际和AI-derived组故障维是由有限元分析模拟与EIS曲线。阶段的投影位置最低导纳的波德图,主EIS的波谱特性之一,在2 - 6真正的百分比值。

科学家们确定一个自治基于ai AFM图像分析系统可以预测EIS光谱,可以用来检查关键材料特性等tBLMs submembrane-specific阻力。使用三个不同的样本tBLMs,发现submembrane电阻是10^4.25±0.10Ω。厘米,略低于先前使用的值(10^4.5Ω.cm)。这些参数使tBLM生物传感器的校准造孔毒素的定量检测活动。

最后,确认AFM的可用性分析的形状和浓度成孔毒素等有害膜异常tBLMs。这些数据可能会利用假设预测EIS tBLMs以及验证的性能这若的性能。

进一步的阅读

拉伊拉,T。Penkauskas, T。Ambrulevičius F。et al。2022年。基于原子力显微镜图像分析可以预测电化学阻抗谱在拴在双分子层膜的缺陷。科学报告。12。1127年。可以在:https://www.nature.com/欧洲杯猜球平台articles/s41598 - 022 - 04853 - 4

拉伊拉•托马斯,et al . 2022。电化学阻抗随机分布的缺陷拴在磷脂的影响:有限元分析。Electrochimica学报》299。863 - 874。可以在:https://www.欧洲杯线上买球sciencedirect.com/science/article/pii/S0013468618328676?via%3Dihub

大师,Marielle DuToit Ngaboyamahina,马克•威斯纳》2021。电化学阻抗谱搭配进行原位表征膜的膜污染。《膜科学》618。欧洲杯线上买球118680年。可以在:https://www.欧洲杯线上买球sciencedirect.com/science/article/pii/S0376738820312564?via%3Dihub

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