二(er)肽(tai)水(shui)(shui)(shui)(shui)凝膠是一種(zhong)(zhong)低分(fen)子(zi)量的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)凝膠材料，適合于(yu)包埋(mai)多種(zhong)(zhong)有(you)機(ji)分(fen)子(zi)和(he)無(wu)機(ji)納米粒(li)子(zi)。然而二(er)肽(tai)分(fen)子(zi)的(de)自組裝凝膠過程較(jiao)難控制(zhi)，其與微粒(li)的(de)復合往(wang)往(wang)存在分(fen)布不均的(de)問題。針對(dui)這一難題，作者(zhe)提出了一種(zhong)(zhong)簡(jian)單(dan)但精確可控的(de)方法，可以通(tong)(tong)過微流(liu)(liu)體通(tong)(tong)道內(nei)的(de)超分(fen)子(zi)組裝來(lai)制(zhi)造(zao)二(er)肽(tai)基水(shui)(shui)(shui)(shui)凝膠，將水(shui)(shui)(shui)(shui)溶性量子(zi)點（QDs）以及預混卟啉和(he)二(er)甲基亞砜二(er)肽(tai)（DMSO）注入Y形微流(liu)(liu)控結中。在DMSO/水(shui)(shui)(shui)(shui)界面，二(er)肽(tai)基水(shui)(shui)(shui)(shui)凝膠的(de)制(zhi)備能夠被有(you)效地控制(zhi)。隨(sui)后，形成(cheng)的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)凝膠沿(yan)著(zhu)彎彎曲曲的(de)微流(liu)(liu)體通(tong)(tong)道連(lian)續流(liu)(liu)動，逐(zhu)漸完成(cheng)凝膠和(he)QD截留。

　　首先，作者(zhe)對(dui)不同(tong)的(de)(de)(de)(de)卟啉對(dui)形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)納米纖維(wei)的(de)(de)(de)(de)形貌進(jin)行表(biao)征，使用四(si)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)(de)水溶性量(liang)子點CdTe表(biao)現出熒光顏色(se)從綠色(se)(520nm)，黃色(se)(570nm)，橙(cheng)色(se)(610nm)，紅(hong)(710nm)增加直徑從不足10到20和(he)30nm。Fmoc-FF和(he)TCPP(或TAPP)的(de)(de)(de)(de)前(qian)(qian)驅體溶液以(yi)及QDs懸(xuan)浮液被注入(ru)微通道y型(xing)結的(de)(de)(de)(de)相反分支(zhi)，通過(guo)高精度注射泵控制(zhi)容(rong)積流(liu)量(liang)。水相和(he)有機相共注入(ru)后，DMSO與(yu)水形成(cheng)動態共流(liu)動界面，在(zai)界面上(shang)，水凝(ning)膠(jiao)通過(guo)非共價(jia)相互作用的(de)(de)(de)(de)擴散混合自發(fa)組裝。凝(ning)膠(jiao)化(hua)過(guo)程在(zai)一個連續的(de)(de)(de)(de)曲(qu)流(liu)狀微通道內(nei)進(jin)行，該微通道的(de)(de)(de)(de)長度進(jin)行了優化(hua)，以(yi)確保兩前(qian)(qian)體相在(zai)流(liu)室出口(kou)處的(de)(de)(de)(de)定(ding)量(liang)轉化(hua)，除(chu)去微流(liu)控裝置的(de)(de)(de)(de)聚二甲基硅氧烷(wan)(PDMS)蓋后，水凝(ning)膠(jiao)結構保留在(zai)玻璃襯底上(shang)（圖(tu)1）。

　　圖1微流控技術連續制備超分(fen)子組裝水(shui)凝(ning)膠示意圖及Fmoc-FF/TCPP/QD-520水(shui)凝(ning)膠表(biao)征

　　接下來(lai)(lai)，作者比較了兩種卟啉(lin)（TCPP和TAPP）與(yu)預(yu)混(hun)合(he)的(de)(de)(de)(de)(de)Fmoc-FF在微流控通道中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)相互作用(yong)。在沒有(you)量(liang)子(zi)點分(fen)散(san)在水中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，利(li)用(yong)吸收光譜和熒光光譜研究了水凝(ning)膠前(qian)驅(qu)體溶液的(de)(de)(de)(de)(de)光學性(xing)質以(yi)及它們成(cheng)核成(cheng)水凝(ning)膠的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)。作者提出了一個合(he)理的(de)(de)(de)(de)(de)組裝模型來(lai)(lai)解釋納(na)米纖維中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)子(zi)相互作用(yong)。納(na)米纖維的(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)主要來(lai)(lai)源于基于Fmoc-FF的(de)(de)(de)(de)(de)疏水相互作用(yong)和π鍵(jian)(jian)堆(dui)(dui)積自組裝。此外(wai)，卟啉(lin)之間的(de)(de)(de)(de)(de)π鍵(jian)(jian)堆(dui)(dui)積、Fmoc-FF與(yu)卟啉(lin)之間的(de)(de)(de)(de)(de)π鍵(jian)(jian)堆(dui)(dui)積、疏水效(xiao)應、Fmoc-FF與(yu)TAPP之間的(de)(de)(de)(de)(de)靜電相互作用(yong)等多(duo)種相互作用(yong)對該體系的(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)有(you)很大的(de)(de)(de)(de)(de)貢獻（圖(tu)2）。

　　圖(tu)2二肽(tai)和卟(bu)啉的共組裝示意(yi)圖(tu)、光學檢測及成膠過程分析(xi)

　　然后(hou)，作(zuo)者選擇一(yi)系列羧基(ji)包覆的(de)(de)水溶性CdTe量子(zi)(zi)(zi)(zi)點(dian)(dian)作(zuo)為熒(ying)光(guang)無機模型進行包覆研究。與(yu)封(feng)裝(zhuang)在(zai)Fmoc-FF/TCPP水凝膠中的(de)(de)量子(zi)(zi)(zi)(zi)點(dian)(dian)相(xiang)比(bi)(bi)，歸一(yi)化后(hou)的(de)(de)量子(zi)(zi)(zi)(zi)點(dian)(dian)熒(ying)光(guang)發(fa)射(she)光(guang)譜顯示，與(yu)水中的(de)(de)自由(you)量子(zi)(zi)(zi)(zi)點(dian)(dian)相(xiang)比(bi)(bi)，QD封(feng)裝(zhuang)后(hou)的(de)(de)發(fa)射(she)光(guang)譜最大(da)值發(fa)生紅移（QD520、QD570、QD610和QD710分別約為2nm、10nm和14nm）。被封(feng)裝(zhuang)量子(zi)(zi)(zi)(zi)點(dian)(dian)的(de)(de)發(fa)射(she)光(guang)譜由(you)于量子(zi)(zi)(zi)(zi)點(dian)(dian)的(de)(de)聚集而發(fa)生紅移。量子(zi)(zi)(zi)(zi)點(dian)(dian)并沒有(you)嵌入二肽(tai)原(yuan)纖(xian)維組合中，而是僅僅被動地(di)困在(zai)Fmoc-FF/TCPP原(yuan)纖(xian)維網絡(luo)的(de)(de)間隙(xi)中，或者停(ting)留在(zai)納米纖(xian)維的(de)(de)表(biao)面（圖3）。

　　圖3不同水凝(ning)膠的TEM、熒(ying)光和流變特征檢測(ce)

　　除了(le)(le)(le)研究(jiu)量(liang)子點加載到Fmoc-FF/卟啉(lin)基水凝(ning)膠體系中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)一般(ban)相互作(zuo)用外，作(zuo)者進一步研究(jiu)了(le)(le)(le)量(liang)子點在微流體制(zhi)備的(de)(de)(de)水凝(ning)膠中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)動態包封(feng)。因(yin)此，DMSO中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)Fmoc-FF/TCPP和(he)(he)水中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)QDs從流入端口1、2共(gong)注入。然后，曲(qu)流型(xing)出(chu)流道中(zhong)(zhong)發生(sheng)了(le)(le)(le)擴散型(xing)混合，其反復變細也對(dui)研究(jiu)流動方向對(dui)纖維(wei)形(xing)成產生(sheng)了(le)(le)(le)影(ying)響。特(te)別是在彎(wan)曲(qu)截(jie)面(mian)中(zhong)(zhong)，Fmoc-FF的(de)(de)(de)獨(du)特(te)組(zu)織由傳統的(de)(de)(de)扭曲(qu)納米(mi)纖維(wei)和(he)(he)直(zhi)納米(mi)纖維(wei)組(zu)成。作(zuo)者將這種復雜的(de)(de)(de)形(xing)態歸(gui)因(yin)于(yu)這些微通道截(jie)面(mian)中(zhong)(zhong)獨(du)特(te)的(de)(de)(de)三維(wei)混合剖(pou)面(mian)（圖4）。

　　圖4微通道的二(er)維(wei)幾何結(jie)構

　　之后，作(zuo)者去除微流(liu)控裝(zhuang)置中微通(tong)道(dao)承載PDMS部分(fen)，并表(biao)(biao)征Fmoc-FF/TCPP/QD水凝膠(jiao)在(zai)內部不(bu)同(tong)位置的(de)(de)(de)形貌研究(jiu)納米纖維形成過程中的(de)(de)(de)量(liang)子點(dian)俘獲過程。作(zuo)者還在(zai)流(liu)出通(tong)道(dao)的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)位置的(de)(de)(de)流(liu)池中含有微通(tong)道(dao)的(de)(de)(de)PDMS部分(fen)添(tian)加(jia)(jia)了額(e)外(wai)的(de)(de)(de)收集端口，以(yi)表(biao)(biao)征Fmoc-FF/TCPP/QD關于不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)流(liu)動(dong)歷史和(he)(he)混合狀態。量(liang)子點(dian)的(de)(de)(de)發(fa)射波(bo)長取決(jue)于粒徑量(liang)子點(dian)和(he)(he)紅移的(de)(de)(de)懸浮液表(biao)(biao)明聚合形成，證實了通(tong)過使用量(liang)子點(dian)微流(liu)體(ti)更均勻(yun)分(fen)布(bu)在(zai)水凝膠(jiao)基體(ti)，可作(zuo)為導(dao)致(zhi)均勻(yun)加(jia)(jia)載可注射的(de)(de)(de)超分(fen)子水凝膠(jiao)（圖5）。

　　圖(tu)5不(bu)同水凝膠(jiao)組(zu)裝微(wei)器件的SEM和光學特性檢(jian)測(ce)

　　最后(hou)，為了(le)(le)研究雜化水凝(ning)膠(jiao)中(zhong)卟啉和量(liang)子點之間的(de)(de)功能相(xiang)互作(zuo)用(yong)，作(zuo)者利用(yong)福斯(si)特共振(zhen)能量(liang)轉移（FRET）來研究水凝(ning)膠(jiao)體(ti)系中(zhong)有機部(bu)分(fen)(fen)和無(wu)機部(bu)分(fen)(fen)的(de)(de)相(xiang)互作(zuo)用(yong)。這些測量(liang)也為微(wei)流體(ti)制備的(de)(de)Fmoc-FF/TCPP/QDs水凝(ning)膠(jiao)的(de)(de)超(chao)分(fen)(fen)子組(zu)裝提供了(le)(le)參考。作(zuo)者還(huan)比較了(le)(le)不同濃度(du)(du)比例的(de)(de)Fmoc-FF水凝(ning)膠(jiao)的(de)(de)熒光信號。過(guo)(guo)量(liang)的(de)(de)TCPP以聚集體(ti)的(de)(de)形(xing)式沉(chen)積在納米(mi)纖維外部(bu)，通過(guo)(guo)自聚集體(ti)誘導(dao)猝滅(mie)導(dao)致熒光強度(du)(du)下降(jiang)。另一方面，對于固定濃度(du)(du)的(de)(de)Fmoc-FF和TCPP，TCPP在270nm激(ji)發時，由于能量(liang)注入(ru)的(de)(de)增(zeng)加(jia)，在660nm和720nm處的(de)(de)發射峰增(zeng)加(jia)（圖6）。因此，調(diao)節水凝(ning)膠(jiao)體(ti)系中(zhong)不同組(zu)分(fen)(fen)的(de)(de)濃度(du)(du)比例對于增(zeng)強所觀(guan)察(cha)到的(de)(de)FRET效(xiao)(xiao)應至關重要，而FRET效(xiao)(xiao)應可以通過(guo)(guo)微(wei)流體(ti)和水凝(ning)膠(jiao)前體(ti)溶液的(de)(de)流入(ru)速度(du)(du)進行控(kong)制。

　　作為國內領先從事測量(liang)儀器研(yan)發、生產和(he)銷售(shou)的高(gao)科技企業(ye)，Aigtek安泰(tai)電(dian)子(zi)深耕(geng)電(dian)子(zi)測試領域多年(nian)，在眾多尖端研(yan)究領域都(dou)有(you)著深度研(yan)究，擁(yong)有(you)完備的產品線及測試方案。同樣(yang)微流控領域同樣(yang)是我們的一個關注點。

　　ATA-2082高壓放大器

　　這是(shi)一款可(ke)(ke)(ke)(ke)幫助微流控技術領域(yu)研究(jiu)取得良好(hao)進(jin)(jin)展的(de)功(gong)率放(fang)大器，它電(dian)壓可(ke)(ke)(ke)(ke)達800Vp-p(±400Vp)，可(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)用來(lai)驅(qu)動(dong)高(gao)壓型負載(zai)，它擁有電(dian)壓監(jian)測口，與(yu)示(shi)波器相連接(jie)可(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)實(shi)(shi)現(xian)電(dian)壓信號(hao)的(de)實(shi)(shi)時監(jian)測。為了幫助實(shi)(shi)驗(yan)測試系統(tong)(tong)運行(xing)更高(gao)效(xiao)，我(wo)們同樣配備(bei)了程(cheng)(cheng)控接(jie)口，工程(cheng)(cheng)師可(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)從(cong)遠程(cheng)(cheng)對于系統(tong)(tong)進(jin)(jin)行(xing)操(cao)作(zuo)，最大限度(du)賦予系統(tong)(tong)操(cao)作(zuo)靈活性。

　　該(gai)款高壓放大(da)器配(pei)備數控增益(yi)系統，旋轉增益(yi)旋鈕(niu)，可對電壓放大(da)器進行0~120倍(bei)，粗調(diao)(diao)（1step）和細調(diao)(diao)（0.1step）兩種模式的增益(yi)調(diao)(diao)節，幫助工程師實現(xian)快速電壓增益(yi)調(diao)(diao)節，我(wo)們的全系列功率放大(da)器樣機提供(gong)免(mian)費試用！

　　ATA-2082高壓放大器技術參數

　　PS：本實驗內容來自德(de)累斯頓(dun)萊布尼茲聚合(he)物研(yan)(yan)究所JulianThiele教授(shou)團隊和中(zhong)科院化學研(yan)(yan)究所李(li)峻柏教授(shou)團隊在Angewandte Chemie International Edition上(shang)發(fa)表了題為“Embedment of quantum dots and biomolecules in an in-situ formed dipeptide hydrogel using microfluidics”的研(yan)(yan)究性論文(wen)。

　　以上(shang)就是本次(ci)關(guan)于ATA-2082高壓放大器在微(wei)流控誘導組裝超分子水凝(ning)膠中的(de)(de)(de)應(ying)用的(de)(de)(de)全部內容(rong)介紹，希望(wang)能幫助大家對功(gong)率(lv)放大器有更(geng)深入的(de)(de)(de)了解，想要了解更(geng)多電壓放大器的(de)(de)(de)相關(guan)應(ying)用案例的(de)(de)(de)工程師(shi)歡迎繼續關(guan)注(zhu)我們。

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