FM erkennt Finanzierung von der ANR durch eine chaire d&#39;Excellence IDEX Sorbonne Paris Cité, die INSU durch einen PNP-Zuschuss, der Institut Universitaire de France sowie die Labex UniverEarth Programm an der Sorbonne Paris Cité (ANR-10-LABX-0023 und ANR -11-IDEX-0005-02). Wir danken auch Mittel aus dem Europäischen Forschungsrat unter der Europäischen Gemeinschaft H2020 Rahmenprogramm / ERC Finanzhilfevereinbarung # 637503 (Pristine).

HINWEIS: Verfahren, die Tiere wurden von der Institutional Animal Care und Verwenden Committee (IACUC) an der Université Paris Diderot genehmigt. 1. Vorbereitung der Materialien <ol><li> Unter Kochen destillieren 1 L der Säuren (HNO 3, HBr), um sie von Unreinheit zu reinigen. </li><li> Reinigen Sie die Becher und Spitzenadapter in einem heißen (~ 100 ° C) konzentrierte HNO 3 Säurebad für mindestens zwei Tage. </li><li> Waschen Sie die Pipettenspitzen in einer kalten 3 N HNO 3 Bad für mehrere Tage und spülen einzeln dreimal mit entionisiertem Wasser. </li></ol> 2. Probenvorbereitung <ol><li> Betäuben die Mäuse durch intraperitoneale Injektion von Ketamin und Xylazin. Beurteilen Anästhesie durch den Zehen Prise Methode. </li><li> Das Blut durch eine kardiale Punktion in Gegenwart von Heparin in 1,5-ml-Röhrchen. </li><li> Trennen des Plasmas von Blutzellen durch Zentrifugation (10 min, 1.500 x g) und übertragen das Plasma auf Polypropylen cryogenic Fläschchen mit Polypropylen-Tipps. </li><li> Entfernen Sie das restliche Blut von Organen, die durch Schneiden der Lebervene und Einspritzen von DPBS durch das Herz. Beurteilen Tod der Maus durch zervikale Dislokation. </li><li> Ernte der Organe mit sterilen Instrumenten erreicht, befreien sie von umgebenden Fett wenn überhaupt, und Schnapp frieren sie in Polypropylen Kryoröhrchen. </li></ol> 3. Chemische Reinigung <ol><li> Zunächst lösen die Proben in einer Mischung von ~ 1 ml konzentrierter (30%) H 2 O 2 und ~ 1 ml konzentrierter (etwa 15 M) HNO 3. Haben alle diese Schritte innerhalb einer Abzugshaube. <ol><li> Legen Sie das ganze Organ von Interesse in einen 15 ml Teflonbecher. Fügen Sie dann die H 2 O 2 / HNO 3 in das Becherglas 5. Halten Sie das Becherglas offen für ein paar Minuten, um Spritzer auf die Reaktion der Oxidation des organischen Materials und die Freisetzung von CO 2 zu vermeiden. </li><li> Schließlich legte das Becherglas auf einer Heizplatte bei about 100 ° C für ein paar Stunden oder bis die Lösung völlig klar. </li></ol></li><li> Öffnen der Becher und trocknen der Lösung auf einer heißen Platte bei etwa 100 ° C. </li><li> Sobald die Probe trocken ist, fügen Sie 1 ml 1,5 N HBr zu den Proben; schließen Sie das Becherglas und lassen Sie es auf einer heißen Platte lösen sich bei 100 ° C zwei Stunden. </li><li> In der Zwischenzeit die 500 ul Spalten vorzubereiten. <ol><li> Fügen Sie 500 ul der AG1X8 200-400 Mesh-Harz auf die Säule und legte es auf die Säule Rack mit einem Papierkorb-Becher darunter. Waschen des Harzes mit Wechselstrom: 5 ml von 18,2 M &amp; Omega; cm ⋅ Wasser, 5 ml 0,5 N HNO 3, 5 ml Wasser, 5 ml 0,5 N HNO 3, und dann mit 5 ml Wasser versetzt. Zustand des Harzes mit 5 ml 1,5 N HBr. </li></ol></li><li> Entfernen Sie die Bechergläser aus dem Kochplatte und setzen Sie sie in einem Ultraschallbad für etwa 30 min, und dann lassen Sie die Becher abkühlen auf RT. </li><li> Sobald der Becher wird abgekühlt und das Harz wird gewaschen, öffnen Sie das Becherglas. Setzen Sie die Spitze Adapter bis ter spritze, fügen Sie eine Pipettenspitze; Pipette die 1 ml Probe und laden Sie es auf dem Harz (sehr langsam, um nicht, um das Harz zu bewegen). </li><li> Nachdem die gesamte Flüssigkeit durch die Säule passiert, 5 ml 1,5 N HBr. </li><li> Sobald die 5 ml 1,5 N HBr durch die Säule, ersetzen Sie den Papierkorb-Becher mit einem sauberen 15 ml-Becher. </li><li> 5 ml von 0,5 N HNO 3 mit 2,5 ml auf einmal. In diesem Stadium der Zn von dem Harz eluiert. </li><li> Nachdem 5 ml HNO 3 durch die Säule passiert, nimmt das Becherglas und legen Sie sie auf einer heißen Platte bei 100 ° C bis getrocknet. </li><li> Entfernen Sie die Spalte aus der Säulenhalter; trash das Harz (verwenden Sie eine neue Harz für jede Probe). </li><li> Sobald die Probe trocken ist, wiederholen Sie das Protokoll mit dem gleichen Volumen von Säuren auf einer kleineren Kolonne (100 ul) und legen Sie sie auf einer heißen Platte bis getrocknet. Die Probe ist nun für die Massenspektrometrie. </li></ol> 4. Massenspektrometrie Measurement <ol><li> Analysieren Sie den Zn Isotopen composition auf einer Mehrkollektor-induktiv gekoppeltes Plasma-Massenspektrometer (MC-ICP-MS). <ol><li> Verwenden Sie die Maschinenparameter in Tabelle 1 zusammengefasst. </li></ol></li><li> Positionieren Sie die Faraday-Cups auf Masse (m / z) von 62 Ni, 63 Cu, Zn 64, 65 Cu, 66 Zn, 67 Zn und 68 Zn zu sammeln. </li><li> Bereiten Sie eine Lösung, die 500 ppb Zn in 0,1 M HNO 3 für die Isotopenanalyse. </li><li> Analysieren Sie die 500 ppb-Lösung von Zn mit Hilfe eines Spritzkammer in Verbindung mit einer 100 &amp; mgr; l / min Teflon Vernebler. Für jede Probe sind 30 Scans (1 Block von 30 Zyklen), in denen die Integrationszeit jeder Abtastzeile ist 8,389 sec. </li><li> Korrigieren Sie den Hintergrund durch Subtraktion der auf Spitze Null-Intensitäten aus einem Rohling-Lösung (0,1 M HNO 3 Lösung zur Wiederauflösung der Proben). </li><li> Kontrolle und korrekte möglich 64 Ni isobare Interferenzen durch Messung der Intensität der 62 Ni Höhepunkt.Angenommen, der 64 Ni / 62 Ni-Verhältnis ist natürlich (0,2548), korrigieren Sie diesen Wert aus der instrumentellen Massen bias, und entfernen Sie die 64 Ni auf die Masse 64, wie: 64 Zn Real = 64 Zn gemessen - 64 Ni = 64 Zn gemessen - (64 Ni / 62 Ni) Natur x 62 Ni gemessen. </li><li> Korrigieren Sie die instrumental Massen Bias von Belichtungsreihen jede der Proben mit 500 ppb Standardlösung des JMC Lyon Zn-Standard (oder einem anderen verfügbaren Standard wie IRMM-3702). Führen die Standardreihe durch Dividieren der 66 Zn / Zn 64 Verhältnis von der Probe durch den Mittelwert der 66 Zn / 64 Zn-Verhältnis der beiden Standards vor und nach der Probe minus 1 und multipliziert mit 1000 (siehe Gleichung 1). Typische externen Präzision auf der JMC Lyon Zn-Standard ist 0,05 permil / amu (2 Standardabweichung, 2 sd). </li></ol>

<ol>
	<li>Marechal, C. N., Telouk, P., Albarede, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Precise+analysis+of+copper+and+zinc+isotopic+compositions+by+plasma-source+mass+spectrometry.">Precise analysis of copper and zinc isotopic compositions by plasma-source mass spectrometry.</a> Chemical Geology. 156 (1), 251-273 (1999).</li><li>Marechal, C. N., Albarede, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ion-exchange+fractionation+of+copper+and+zinc+isotopes.">Ion-exchange fractionation of copper and zinc isotopes.</a> Geochim. Cosmochim. Acta. 66 (9), 1499-1509 (2001).</li><li>Weiss, D. J., Mason, T. F. D., Zhao, F. J., Kirk, G. J. D., Coles, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isotopic+discrimination+of+zinc+in+higher+plants.">Isotopic discrimination of zinc in higher plants.</a> New Phytologist. 165 (3), 703-710 (2005).</li><li>Jouvin, D., Louvat, P., N, M. F. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zinc+isotopic+fractionation:+why+organic+matters.">Zinc isotopic fractionation: why organic matters.</a> Environ Sci Technol. 43 (15), 5747-5754 (2009).</li><li>Moynier, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isotopic+fractionation+and+transport+mechanisms+of+Zn+in+plants.">Isotopic fractionation and transport mechanisms of Zn in plants.</a> Chemical Geology. 267 (3-4), 125-130 (2009).</li><li>Moynier, F., Herzog, G., Albarede, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isotopic+composition+of+zinc,+copper,+and+iron+in+lunar+samples.">Isotopic composition of zinc, copper, and iron in lunar samples.</a> Geochim. Cosmochim. Acta. 70 (24), 6103-6117 (2006).</li><li>Moynier, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isotopic+fractionation+of+zinc+in+tektites.">Isotopic fractionation of zinc in tektites.</a> Earth Planet. Sci. Lett. 277 (3-4), 482-489 (2009).</li><li>Chen, H., Savage, P., Teng, F. Z., Helz, R., Moynier, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zinc+isotope+fractionation+during+magmatic+differentiation+and+the+isotopic+composition+of+the+bulk+Earth.">Zinc isotope fractionation during magmatic differentiation and the isotopic composition of the bulk Earth.</a> Earth Planet. Sci. Lett. 369-370, 34-42 (2013).</li><li>Moeller, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calibration+of+the+new+certified+materials+ERM-AE633+and+ERM-AE6447+for+copper+and+IRMM+3702+for+zinc+isotope+amount+ratio+determination.">Calibration of the new certified materials ERM-AE633 and ERM-AE6447 for copper and IRMM 3702 for zinc isotope amount ratio determination.</a> Geostd. Geoan. Res. 36 (2), 177-199 (2012).</li><li>Bigeleisen, J., Mayer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calculation+of+equilibrium+constants+for+isotopic+exchange+reactions.">Calculation of equilibrium constants for isotopic exchange reactions.</a> J. Chem. Phys. 15, 261-267 (1947).</li><li>Luck, J. M., Ben Othman, D., Albarede, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zn+and+Cu+isotopic+variations+in+chondrites+and+iron+meteorites:+Early+solar+nebula+reservoirs+and+parent-body+processes.">Zn and Cu isotopic variations in chondrites and iron meteorites: Early solar nebula reservoirs and parent-body processes.</a> Geochim. Cosmochim. Acta. 69 (22), 5351-5363 (2005).</li><li>Moynier, F., Dauphas, N., Podosek, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Search+for+70Zn+Anomalies+in+Meteorites.">A Search for 70Zn Anomalies in Meteorites.</a> Astrophys. J. 700 (2), L92-L95 (2009).</li><li>Paniello, R., Day, J., Moynier, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zn+isotope+evidence+for+the+origin+of+the+Moon.">Zn isotope evidence for the origin of the Moon.</a> Nature. 490 (7420), 376-380 (2012).</li><li>Pichat, S., Douchet, C., Albarede, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zinc+isotope+variations+in+deep-sea+carbonates+from+the+eastern+equatorial+Pacific+over+the+last+175+ka.">Zinc isotope variations in deep-sea carbonates from the eastern equatorial Pacific over the last 175 ka.</a> Earth and Planetary Science Letters. 210 (1-2), 167-178 (2003).</li><li>Moynier, F., Fujii, T., Shaw, A., Le Borgne, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heterogeneous+of+natural+Zn+isotopes+in+mice.">Heterogeneous of natural Zn isotopes in mice.</a> Metallomics. 5 (6), 693-699 (2013).</li><li>Balter, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bodily+variability+of+zinc+natural+isotope+abundance+in+sheep.">Bodily variability of zinc natural isotope abundance in sheep.</a> Rapid Com. Mass. Spec. 24, 605-612 (2010).</li><li>Balter, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contrasting+Cu,+Fe,+and+Zn+isotopic+patterns+in+organs+and+body+fluids+of+mice+and+sheep,+with+emphasis+on+cellular+fractionation.">Contrasting Cu, Fe, and Zn isotopic patterns in organs and body fluids of mice and sheep, with emphasis on cellular fractionation.</a> Metallomics. 5 (11), 1470-1482 (2010).</li><li>Urgast, D. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zinc+isotope+ratio+imaging+of+rat+brain+thin+sections+from+stable+isotope+tracer+by+LA-MC-ICP-MS.">Zinc isotope ratio imaging of rat brain thin sections from stable isotope tracer by LA-MC-ICP-MS.</a> Metallomics. 4, 1057-1063 (2012).</li><li>Marin-Carbonne, J., Rollion-Bard, C., Luais, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In-situ+measurements+of+iron+isotopes+by+SIMS:+MC-ICP-MS+intercalibration+and+application+to+a+magnetite+crystal+from+the+Gunflint+chert.">In-situ measurements of iron isotopes by SIMS: MC-ICP-MS intercalibration and application to a magnetite crystal from the Gunflint chert.</a> Chem. Geol. 285 (1-4), 50-61 (2011).</li><li>Fietzke, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Boron+isotope+ratio+determination+in+carbonates+via+LA-MC-ICP-MS+using+soda-lime+glass+standards+as+reference+material.">Boron isotope ratio determination in carbonates via LA-MC-ICP-MS using soda-lime glass standards as reference material.</a> J. Anal. Atom. Spec. 25, 1953-1957 (2010).</li></ol>

Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Die Reproduzierbarkeit der Messungen wird durch repliziert Analysen der gleichen Proben während verschiedenen analytischen Sitzungen durchgeführt bewertet. Zum Beispiel 6 haben wir die gleichen terrestrischen rock 7 Mal wiederholt, und wir erhalten die Ergebnisse in der Tabelle 2 angegeben. Wie aus der Theorie der Isotopenfraktionierung 10 erwartet und nach einem Sonnensystems Material bisher gemessen (zB Meteoriten 11-13, pflanzen 3-5, Tiefseesedimenten 14. Tiere 15-17), lesen die Ergebnisse einer Massen abhängig Recht (siehe Abbildung 1). δ 68 Zn ist etwa doppelt δ 66 Zn (Figur 1), weil die Massendifferenz zwischen 68 und 64 Zn Zn ist zweimal die Differenz zwischen 66 und 64 Zn Zn. Dies zeigt, dass unsere Messungen frei von isobaren Interferenzen (das wäre die Daten aus dem Autoder linear) und dass Zink Isotope fraktioniert aus dem gleichen Isotopen Pool. Für Maus Organe hat die begrenzte Menge an Zn in jedem Organ uns von der Durchführung viele Wiederholungen eines einzelnen Organs 15 verhindert. Wir können jedoch einen höheren Grenzwert für die Reproduzierbarkeit Schätzung durch Vergleichen von Daten für das gleiche Gewebe für verschiedene Mäusen desselben Alters und gleichen Stamm (zum Beispiel für die Knochen von 16 Wochen alten Mäusen, Tabelle 3). Diese Reproduzierbarkeit ist größer (0,04 vs 0,07 für die δ 66 Zn) als das, was von Basaltfelsen, was nicht verwunderlich ist, da es die Heterogenität der Proben als auch die Isotopen Variabilität zwischen den verschiedenen Mäusen enthält geschätzt. Es ist daher eine Überschätzung der Reproduzierbarkeit, und wir glauben, daß die Genauigkeit für jedes einzelne Organ wäre ähnlich zu dem, was wir hatte Basalte bestimmt wird. Wir können davon ausgehen, Reproduzierbarkeit besser als 0,10 für die ^8; 66 Zn (2 SD), die einen Präzisions-10-mal größer als die Variabilität zwischen bestimmten Organen (siehe Abbildung 1 und Referenz 15) berichteten darstellt. Messung des stabilen Isotopenzusammensetzung von Zn in der Zukunft als ein diagnostisches Werkzeug für Krankheiten, die das Zn Rest des Körpers zu modifizieren verwendet werden. Zum Beispiel können die zinkreiche Plaques mit der Alzheimer Krankheit assoziiert ändern die Zinkkonzentration im Serum und da das Gehirn und das Serum unterschiedliche Isotopenzusammensetzung 15 Zn Isotope könnten zur frühen Stadium der Krankheit festzustellen. Die meisten alternativen Methoden, um den Zn Isotopenzusammensetzung von MC-ICP-MS-Messung beinhalten chemische Reinigung in konzentrierter HCl Medien auf größeren Spalten als die, die hier verwendeten 1-4. Unsere Methode basiert auf Mikro-Säulen und verdünnte Säuren hat eine niedrige Leerproben und erzeugt Daten, die zwei mal genauer (50 ppm vs 100 ppm 2 sd) sind. In additIonen Unsere Methode ist sehr schnell (aufgrund der kleinen Größe der Spalten und die kleine Menge an Säure, verwendet wird) und ist sehr gut geeignet, um große Mengen von Proben analysiert (wie sie üblicherweise in der klinischen Studien nötig). Die Einfachheit des Verfahrens wäre gut geeignet, um in einem automatischen chemischen Reinigungssystem, das die Messung einer großen Anzahl von Proben erlauben würde, verwendet werden. Eine Einschränkung dieses Ansatzes ist, dass nur große Massenproben können analysiert werden (das Verfahren verwendet ~ 1 ug Zn). Die Reduzierung der Größe der Proben ist von entscheidender Bedeutung, wenn es um wertvolle klinische Proben. Dieses Verfahren ist auch auf Großmessungen beschränkt, während für einige Anwendungen in situ Analysen benötigt werden. Zukünftige Verbesserungen an der Technik sollte in Bezug auf die Verbesserung der in situ Isotopenmessungen durch Kombinieren einer Laserablation-System mit dem Plasma-Massenspektrometer (LA-MC-ICP-MS) ist. Dies würde die Messungen der räumlich kleinen Proben ohne p zu ermöglichenrior chemische Reinigung (die um die Proben zu kontaminieren neigt). Zusätzlich wird in situ Messungen die Messung der Isotopenzusammensetzung Zn am lebenden Gewebe zu ermöglichen. Nach unserer Kenntnis gibt es nur eine Versuch, Zinkisotopenverhältnisse unter Verwendung einer derartigen Technik, 18 zu messen, und das Verfahren ist noch nicht genau genug, jedoch Messungen von hochpräzisen Isotopenverhältnis von LA-MC-ICP-MS für Fe geschehen 19 und B 20 und Raffination der Technik mit modernen Lasern kann zu einem großen Durchbruch führen.

Die Messung hoher Genauigkeit (besser als 100 ppm / atomare Masseneinheit) Zink stabilen Isotopenzusammensetzung erst seit etwa 15 Jahren durch die Entwicklung von Multi-Kollektor-Plasmaquelle Massenspektrometer möglich und wurde seitdem hauptsächlich in Erde angewendet und Planetenwissenschaften. Die Anwendungen auf dem Gebiet der Medizin, sind neu und haben ein starkes Potential als Biomarker für Krankheiten, die den Metabolismus von Zink (zB Alzheimer-Krankheit) zu ändern. Dieses Papier berichtet über eine Methode, um mit hoher Präzision in verschiedenen Organen der Maus messen die natürlichen stabilen Isotopen-Verhältnisse von Zink. Das gleiche würde für menschlichen Proben. Das Verfahren besteht in der Auflösung der Organe, die chemische Reinigung von Zink aus dem Rest der Atome, und die Analyse der Isotopenverhältnis auf einem Massenspektrometer. Die Qualität der Zn Isotopenmessungen ist abhängig von der Qualität der chemischen Reinigung (Reinheit von Zn, niedrigen leere Datei herunterladenared auf die Menge an Zn in der Probe vorhanden, hohe chemische Ausbeute des Verfahrens) und die Steuerung der Instrumental Bias. Die hohe Reinheit des Endproduktes Zn Fraktion benötigt wird, um sowohl isobare Interferenzen und nicht isobare Interferenzen, die eine Matrix Effekt entfernen. Isobar Nuklide erstellen direkten Eingriffe (zB 64 Ni). Non-isobare Interferenzen erzeugen die sogenannten &quot;Matrixeffekt&quot; und verändern die analytische Genauigkeit der Messungen durch Ändern des Zustands der Ionisation gegenüber dem reinen Zink Standards, nach dem die Proben 1 verglichen. Eine niedrige Leer (&lt;10 ng) zeigt an, daß es keine Verunreinigung der Proben durch externe Zn das würde den gemessenen Biasisotopenzusammensetzung. Zn Isotope während Ionenaustauschchromatographie 2 fraktioniert werden, die Sammlung aller Zn-Atome sichergestellt, dass keine isotopischen Fraktionierung auftritt, was bedeutet, daß der chemische Vorgang ein erfülltes Ertrag haben. Schließlich wird die Korrektur der instrument Isotopenfraktionierung während der Massenspektrometrie Messung über die &quot;Standard-Belichtungsreihe&quot; Methode. Daher sind die Hauptschwierigkeiten zu erhalten präzise Messungen sind die Steuerung der externen Kontamination (dh niedrige blank), wodurch eine vollständige Ausbeute chemische Reinigung, die sauber von anderen Atomen oder Molekülen ist, und die Korrektur der instrument Isotopenfraktionierung auf dem Massenspektrometer. In diesem Papier werden wir unsere analytischen Protokolls beschreiben Zn aus dem Maus-Organen sowie die massenspektrometrische Messung zu trennen. Die Extraktion unter Verwendung einer geringen Menge an verdünnten Säuren (HBr / HNO 3 Medien) auf Mikro-Säulen (0,5 &amp; mgr; l und 0,1 &amp; mgr; l) des Anionenaustauscherharzes durchgeführt. Es hat einen vollen Ertrag und die Messungen eine externe Reproduzierbarkeit besser als 50 ppm auf der 66 Zn / 64 Zn-Verhältnis. Ein weiterer Vorteil der Method ist, dass es sehr schnell ist. Das Verfahren ist daher sehr gut an den medizinischen Wissenschaften angepasst, wobei man braucht, um eine große Anzahl von Proben verglichen, um geowissenschaftlichen gegebenen wurden die analytischen Methoden entwickelt analysieren.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="601">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:236px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:99px;">Company</td>
			<td style="width:99px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:236px;">Multi-collection inductively-coupled-plasma mass-spectromter</td>
			<td style="width:99px;">Thermo-Fisher</td>
			<td style="width:99px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Anion-exchange resin AG1 X8 200-400</td>
			<td style="width:99px;">Bio-Rad</td>
			<td colspan="2">140-1443-MSDS</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:236px;">teflon beakers</td>
			<td style="width:99px;">Savillex&#160;</td>
			<td>200-015-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:236px;">Home-made teflon colunms made with shrinkable teflon</td>
			<td style="width:99px;"></td>
			<td style="width:99px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

high precision zinc isotopic measurements applied to mouse organs

Wir präsentieren ein Verfahren mit hoher Präzision Zink Isotopenverhältnisse in der Maus Organe messen. Zink wird von 5 stabile Isotope (64 Zn, 66 Zn, 67 Zn, 68 Zn und 70 Zn), die natürlicherweise zwischen Mausorgane fraktioniert werden zusammengesetzt. Wir zeigen zunächst, wie die verschiedenen Organe, um die Zn-Atome frei zu lösen; Dieser Schritt wird durch eine Mischung von HNO 3 und H 2 O 2 umgesetzt. Reinigen wir dann die Zinkatome von allen anderen Elementen, insbesondere von isobare Interferenzen (beispielsweise Ni), durch Anionenaustausch-Chromatographie in einer verdünnten HBr / HNO 3 -Medium. Diese ersten beiden Schritte in einem Reinlabor mit hochreinen Chemikalien durchgeführt. Schließlich werden die Isotopenverhältnisse durch die Verwendung eines Multikollektor-induktiv gekoppeltes Plasma-Massenspektrometer, mit einer niedrigen Auflösung gemessen. Die Proben werden mit einer Spritzkammer und der isotopischen Fraktionierung-Massenspektrometers induzierte correc spritztted durch Vergleich des Verhältnisses der Proben an das Seitenverhältnis eines herkömmlichen (Standardbelichtungstechnik). Das vollständige typische Vorgehensweise erzeugt ein Isotopenverhältnis mit einer 50 ppm (2 sd) Reproduzierbarkeit.

In 1,5 N HBr, die Hauptzinkspezies (ZnBr3-) bildet sehr starke Komplexe mit dem Anionenaustauscherharz, während die meisten anderen Elemente nicht mit dem Harz in Wechselwirkung treten. Zink wird dann durch Ändern des Mediums verdünnt HNO 3, die Änderung der Speziation von Zn zu Zn 2+, die von dem Harz 6,7 freigesetzt wird, zurückgewonnen. Isotopenverhältnisse sind typischerweise als Teile pro 1.000 Abweichungen relativ zu einem Standard ausgedrückt: <img alt="Gleichung 1" fo:content-width="2.5in" src="/files/ftp_upload/52479/52479eq1.jpg" /> mit x = 66 oder 68. Als Referenzmaterial ist der Zn &quot;Lyon&quot; Standard JMC 3-0749 L 1. Die &quot;Lyon&quot; Standard ist die am weitesten verbreitete Referenzmaterial zu Zn Isotopendaten zu normalisieren. Alle gemeldeten Isotopen Ergebnisse sind daher relativ. Mit Hilfe dieser Referenz die Isotopenzusammensetzung der Erde foder δ 66 Zn ist 0,28 ± 0,05 8. Da die JMC-Lyon-Standard ist nicht leicht erhältlich, in Abwesenheit von dieser Norm die Alternative ist, um die Standard-IRMM-3702 als Referenz während der Messungen verwenden und konvertieren die Ergebnisse mit Referenz 9 wie: 66 Zn JMC-Lyon = 66 Zn IRMM-3702 0,29. Die typische blank ist &lt;10 ng. Mit diesem Verfahren erhalten Typische Ergebnisse sind in der Abbildung 1 dargestellt, als Drei-Isotop Grundstück (δ 68 Zn vs δ 66 Zn) für verschiedene Mausorgane. Tabelle 2 und 3 Bericht Ergebnisse der replizierte Experimente eines typischen terrestrischen Rock (ein Hawaii Basalt) und der Maus-Erythrozyten. <img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/52479/52479fig1highres.jpg" /> Abbildung 1. δ 68 Zn vs δ 66 Znfür verschiedene Maus Organe. Die typische Fehlerbalken 0,07 permil für δ 66 Zn und 0,15 für δ 68 Zn ist auf der Abbildung dargestellt. Daten aus Referenz 15. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td> MC-ICP-MS-Einstellungen </td><td> Neptun </td></tr><tr><td> HF-Leistung (W) </td><td> 1.300 </td></tr><tr><td> Beschleunigungsspannung (V) </td><td> 10.000 </td></tr><tr><td> Gasdurchflussraten </td><td></td></tr><tr><td> Ar Kühlflüssigkeit (l / min) </td><td> 18 </td></tr><tr><td> Ar Hilfs (l / min) </td><td> 1 </td></tr><tr><td> Ar-Probe (l / min) </td><td> 1-1,2 </td></tr><tr><td> Lösung Aufnahmerate (molution </td><td> 100 </td></tr><tr><td> Analyseparameter </td><td></td></tr><tr><td> Anzahl der Blöcke </td><td> 1 </td></tr><tr><td> Anzahl der Messungen pro Block </td><td>30 </td></tr><tr><td> Integrationszeit (en) </td><td> 8,389 </td></tr><tr><td> Typische Zn-Konzentration der Proben und Standard (ppb) </td><td> 500 </td></tr><tr><td> Typische Übertragungseffizienz V / ppm </td><td> 25 </td></tr></tbody></table> Tabelle 1: MC-ICP-MS-Einstellungen für die Zn-Isotopenmessungen am Institut de Physique du Globe de Paris. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td> Proben </td><td> δ 66 Zn </td><td> 2SE </td><td> δ 68 Zn </td><td> 2SE </td><td> n / A </td></tr><tr><td> replizieren 1 </td><td> 0.34 </td><td> 0,01 </td><td> 0.68 </td><td> 0,04 </td><td> 4 </td></tr><tr><td> replizieren 2 </td><td> 0.34 </td><td> 0,01 </td><td> 0.68 </td><td> 0,01 </td><td> 3 </td></tr><tr><td> replizieren 3 </td><td> 0.34 </td><td> 0,02 </td><td> 0.67 </td><td> 0,02 </td><td> 4 </td></tr><tr><td> replizieren 4 </td><td> 0.36 </td><td> 0,06 </td><td> 0.7 </td><td> 0,09 </td><td> 4 </td></tr><tr><td> replizieren 5 </td><td> 0.31 </td><td> 0,02 </td><td> 0.65 </td><td> 0,06 </td><td> 4 </td></tr><tr><td> replizieren 6 </td><td> 0.33 </td><td> 0,01 </td><td> 0.68 </td><td> 0,02 </td><td> 3 </td></tr><tr><td> replizieren 7 </td><td> 0.32 </td><td> 0,06 </td><td> 0.63 </td><td> 0.1 </td><td> 6 </td></tr><tr><td> Durchschnitt </td><td> 0.33 </td><td> 0,03 </td><td> 0.67 </td><td> 0,05 </td><td> 7 </td></tr><tr><td> 2SD </td><td> 0,04 </td><td></td><td> 0,05 </td><td></td><td></td></tr><tr><td> a n = Anzahl der Wiederholungsmessung durch MC-ICP-MS </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table> Tabelle 2: Zn Isotopenzusammensetzung von der Hawaii Basalt K179-1R1-170.9 jede Wiederholung stellt eine vollständige chemische Reinigung und den Mittelwert von mehreren unabhängigen Massenspektrometer Messungen.. Daten aus Referenz 8. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td> Maus-Nummer </td><td> δ 66 Zn </td><td> δ 68 Zn </td></tr><tr><td> 11 </td><td> 0.82 </td><td> 1.6 </td></tr><tr><td> 12 </td><td> 0.79 </td><td> 1.55 </td></tr><tr><td> 13 </td><td> 0.84 </td><td> 1.65 </td></tr><tr><td> 14 </td><td> 0.87 </td><td> 1.72 </td></tr><tr><td> Durchschnitt </td><td> 0.83 </td><td> 1.63 </td></tr><tr><td> 2SD </td><td> 0,07 </td><td> 0,15 </td></tr></tbody></table> Tabelle 3: Zn Isotopenzusammensetzung von Knochen von Mäusen jede Wiederholung stellt eine vollständige chemische Reinigung.. Daten aus Referenz 15.

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High Precision Zinc Isotopic Measurements Applied to Mouse Organs

We present the technique to measure with high precision zinc isotope ratios in mouse organs.

High Precision Zink Isotopenmessungen an Maus-Orgeln Angewandte

We present a procedure to measure with high precision zinc isotope ratios in mouse organs. Zinc is composed of 5 stable isotopes (64Zn, 66Zn, 67Zn, 68Zn ...

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Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Chemistry

7.4K Aufrufe.  Université Paris Diderot. We present the technique to measure with high precision zinc isotope ratios in mouse organs.

Serie: High Precision Zinc Isotopic Measurements Applied to Mouse Organs

High-pressure Sapphire Cell for Phase Equilibria Measurements of CO2/Organic/Water Systems

The high pressure sapphire cell apparatus was constructed to visually determine the composition of multiphase systems without physical sampling. Specifically, the sapphire cell enables visual data collection from multiple loadings to solve a set of material balances to precisely determine phase composition. Ternary phase diagrams can then be established to determine the proportion of each component in each phase at a given condition. In principle, any ternary system can be studied although ternary systems (gas-liquid-liquid) are the specific examples discussed herein. For instance, the ternary THF-Water-CO2 system was studied at 25 and 40&#160;&#176;C and is described herein. Of key importance, this technique does not require sampling. Circumventing the possible disturbance of the system equilibrium upon sampling, inherent measurement errors, and technical difficulties of physically sampling under pressure is a significant benefit of this technique. Perhaps as important, the sapphire cell also enables the direct visual observation of the phase behavior. In fact, as the CO2 pressure is increased, the homogeneous THF-Water solution phase splits at about 2 MPa. With this technique, it was possible to easily and clearly observe the cloud point and determine the composition of the newly formed phases as a function of pressure.
The data acquired with the sapphire cell technique can be used for many applications. In our case, we measured swelling and composition for tunable solvents, like gas-expanded liquids, gas-expanded ionic liquids and Organic Aqueous Tunable Systems (OATS)1-4. For the latest system, OATS, the high-pressure sapphire cell enabled the study of (1) phase behavior as a function of pressure and temperature, (2) composition of each phase (gas-liquid-liquid) as a function of pressure and temperature and (3) catalyst partitioning in the two liquid phases as a function of pressure and composition. Finally, the sapphire cell is an especially effective tool to gather accurate and reproducible measurements in a timely fashion.

High-pressure Sapphire Cell for Phase Equilibria Measurements of CO2/Organic/Water Systems

The high pressure sapphire cell apparatus is a unique tool to study, without sampling, phase behavior under a wide range of pressures. Using a cathetometer, very precise volume measurements can be recorded to measure liquid expansion and phase composition. Thus, this synthetic method enables the study of (1) phase equilibria of multi-component mixtures and (2) the partition behavior of catalyst or model compounds as a function of pressure.

Hochdruck-Sapphire-Zelle für Phasengleichgewichte Messungen der CO<sub&gt; 2</sub&gt; / Bio-/ Wasser-Systeme

The high pressure sapphire cell apparatus was constructed to visually determine the composition of multiphase systems without physical sampling. ...

Forschung

Chemie

Cooling Rate Dependent Ellipsometry Measurements to Determine the Dynamics of Thin Glassy Films

This report aims to fully describe the experimental technique of using ellipsometry for cooling rate dependent Tg (CR-Tg) experiments. These measurements are simple high-throughput characterization experiments, which can determine the glass transition temperature (Tg), average dynamics, fragility and the expansion coefficient of the super-cooled liquid and glassy states for a variety of glassy materials. This technique allows for these parameters to be measured in a single experiment, while other methods must combine a variety of different techniques to investigate all of these properties. Measurements of dynamics close to Tg are particularly challenging. The advantage of cooling rate dependent Tg measurements over other methods which directly probe bulk and surface relaxation dynamics is that they are relatively quick and simple experiments, which do not utilize fluorophores or other complicated experimental techniques. Furthermore, this technique probes the average dynamics of technologically relevant thin films in temperature and relaxation time (&#964;&#945;) regimes relevant to the glass transition (&#964;&#945; &#62; 100 sec). The limitation to using ellipsometry for cooling rate dependent Tg experiments is that it cannot probe relaxation times relevant to measurements of viscosity (&#964;&#945; &#60;&#60; 1 sec). Other cooling rate dependent Tg measurement techniques, however, can extend the CR-Tg method to faster relaxation times. Furthermore, this technique can be used for any glassy system so long as the integrity of the film remains throughout the experiment.

Here, we present a protocol for cooling rate dependent ellipsometry experiments, which can determine the glass transition temperature (Tg), average dynamics, fragility and the expansion coefficient of the super-cooled liquid and glass for a variety of glassy materials.

Kühlrate Dependent Ellipsometriemessungen die Dynamik des Thin Glassy Films zu ermitteln

This report aims to fully describe the experimental technique of using ellipsometry for cooling rate dependent Tg (CR-Tg) experiments. These measurements ...

Immunostaining Phospho-epitopes in Ciliated Organs of Whole Mount Zebrafish Embryos

The rapid proliferation of cells, the tissue-specific expression of genes and the emergence of signaling networks characterize early embryonic development of all vertebrates. The kinetics and location of signals - even within single cells - in the developing embryo complements the identification of important developmental genes. Immunostaining techniques are described that have been shown to define the kinetics of intracellular and whole animal signals in structures as small as primary cilia. The techniques for fixing, imaging and processing images using a laser-scanning confocal compound microscope can be completed in as few as 36 hr.
Zebrafish (Danio rerio) is a desirable organism for investigators who seek to conduct studies in a vertebrate species that is affordable and relevant to human disease. Genetic knockouts or knockdowns must be confirmed by the loss of the actual protein product. Such confirmation of protein loss can be achieved using the techniques described here. Clues into signaling pathways can also be deciphered by using antibodies that are reactive with proteins that have been post-translationally modified by phosphorylation. Preserving and optimizing the phosphorylated state of an epitope is therefore critical to this determination and is accomplished by this protocol.
This study describes techniques to fix embryos during the first 72 hr of development and co-localize a variety of relevant epitopes with cilia in the Kupffer&#39;s Vesicle (KV), the kidney and the inner ear. These techniques are straightforward, do not require dissection and can be completed in a relatively short period of time. Projecting confocal image stacks into a single image is a useful means of presenting these data.

Techniques are described to immunostain phospho-epitopes in whole zebrafish embryos and then conduct two-color fluorescent confocal localization in cellular structures as small as primary cilia. The techniques for fixing and imaging can define the location and kinetics of the appearance or activation of specific proteins.

Immunfärbung Phospho-Epitope in Ciliated Organe Ganze Berge Zebrafischembryonen

The rapid proliferation of cells, the tissue-specific expression of genes and the emergence of signaling networks characterize early embryonic development ...

Characterization, Quantification and Compound-specific Isotopic Analysis of Pyrogenic Carbon Using Benzene Polycarboxylic Acids (BPCA)

Fire-derived, pyrogenic carbon (PyC), sometimes called black carbon (BC), is the carbonaceous solid residue of biomass and fossil fuel combustion, such as char and soot. PyC is ubiquitous in the environment due to its long persistence, and its abundance might even increase with the projected increase in global wildfire activity and the continued burning of fossil fuel. PyC is also increasingly produced from the industrial pyrolysis of organic wastes, which yields charred soil amendments (biochar). Moreover, the emergence of nanotechnology may also result in the release of PyC-like compounds to the environment. It is thus a high priority to reliably detect, characterize and quantify these charred materials in order to investigate their environmental properties and to understand their role in the carbon cycle.
Here, we present the benzene polycarboxylic acid (BPCA) method, which allows the simultaneous assessment of PyC&#39;s characteristics, quantity and isotopic composition (13C and 14C) on a molecular level. The method is applicable to a very wide range of environmental sample materials and detects PyC over a broad range of the combustion continuum, i.e., it is sensitive to slightly charred biomass as well as high temperature chars and soot. The BPCA protocol presented here is simple to employ, highly reproducible, as well as easily extendable and modifiable to specific requirements. It thus provides a versatile tool for the investigation of PyC in various disciplines, ranging from archeology and environmental forensics to biochar and carbon cycling research.

Characterization, Quantification and Compound-specific Isotopic Analysis of Pyrogenic Carbon Using Benzene Polycarboxylic Acids BPCA

We present the benzene polycarboxylic acid (BPCA) method for assessing pyrogenic carbon (PyC) in the environment. The compound-specific approach uniquely provides simultaneous information about the characteristics, quantity and isotopic composition (13C and 14C) of PyC.

Charakterisierung, Quantifizierung und substanzspezifische Isotopenanalyse von Pyrogene Kohle Benzolpolycarbonsäuren (BPCA)

Fire-derived, pyrogenic carbon (PyC), sometimes called black carbon (BC), is the carbonaceous solid residue of biomass and fossil fuel combustion, such as ...

Fizzy Extraction of Volatile Organic Compounds Combined with Atmospheric Pressure Chemical Ionization Quadrupole Mass Spectrometry

Chemical analysis of volatile and semivolatile compounds dissolved in liquid samples can be challenging. The dissolved components need to be brought to the gas phase, and efficiently transferred to a detection system. Fizzy extraction takes advantage of the effervescence phenomenon. First, a carrier gas (here, carbon dioxide) is dissolved in the sample by applying overpressure and stirring the sample. Second, the sample chamber is decompressed abruptly. Decompression leads to the formation of numerous carrier gas bubbles in the sample liquid. These bubbles assist the release of the dissolved analyte species from the liquid to the gas phase. The released analytes are immediately transferred to the atmospheric pressure chemical ionization interface of a triple quadrupole mass spectrometer. The ionizable analyte species give rise to mass spectrometric signals in the time domain. Because the release of the analyte species occurs over short periods of time (a few seconds), the temporal signals have high amplitudes and high signal-to-noise ratios. The amplitudes and areas of the temporal peaks can then be correlated with concentrations of the analytes in the liquid samples subjected to fizzy extraction, which enables quantitative analysis. The advantages of fizzy extraction include: simplicity, speed, and limited use of chemicals (solvents).

Fizzy extraction is a new laboratory technique for analysis of volatile and semivolatile compounds. A carrier gas is dissolved in the liquid sample by applying overpressure and stirring the sample. The sample chamber is then decompressed. The analyte species are liberated to the gas phase due to effervescence.

Fizzy Extraktion von flüchtigen organischen Verbindungen kombiniert mit atmosphärischem Druck Chemische Ionisation Quadrupol Massenspektrometrie

Chemical analysis of volatile and semivolatile compounds dissolved in liquid samples can be challenging. The dissolved components need to be brought to ...

Aerosol-assisted Chemical Vapor Deposition of Metal Oxide Structures: Zinc Oxide Rods

Whilst columnar zinc oxide (ZnO) structures in the form of rods or wires have been synthesized previously by different liquid- or vapor-phase routes, their high cost production and/or incompatibility with microfabrication technologies, due to the use of pre-deposited catalyst-seeds and/or high processing temperatures exceeding 900 &#176;C, represent a drawback for a widespread use of these methods. Here, however, we report the synthesis of ZnO rods via a non-catalyzed vapor-solid mechanism enabled by using an aerosol-assisted chemical vapor deposition (CVD) method at 400 &#176;C with zinc chloride (ZnCl2) as the precursor and ethanol as the carrier solvent. This method provides both single-step formation of ZnO rods and the possibility of their direct integration with various substrate types, including silicon, silicon-based micromachined platforms, quartz, or high heat resistant polymers. This potentially facilitates the use of this method at a large-scale, due to its compatibility with state-of-the-art microfabrication processes for device manufacture. This report also describes the properties of these structures (e.g., morphology, crystalline phase, optical band gap, chemical composition, electrical resistance) and validates its gas sensing functionality towards carbon monoxide.

Columnar zinc oxide structures in the form of rods are synthesized via aerosol-assisted chemical vapor deposition without the use of pre-deposited catalyst-seed particles. This method is scalable and compatible with various substrates based on either silicon, quartz or polymers.

Aerosol-assisted Chemical Vapor Deposition von Metall-Oxid-Strukturen: Zinkoxid-Stangen

Whilst columnar zinc oxide (ZnO) structures in the form of rods or wires have been synthesized previously by different liquid- or vapor-phase routes, ...

High Resolution Physical Characterization of Single Metallic Nanoparticles

Individual molecules can be detected and characterized by measuring the degree by which they reduce the ionic current flowing through a single nanometer-scale pore. The signal is characteristic of the molecule&#39;s physicochemical properties and its interactions with the pore. We demonstrate that the nanopore formed by the bacterial protein exotoxin Staphylococcus aureus alpha hemolysin (&#945;HL) can detect polyoxometalates (POMs, anionic metal oxygen clusters), at the single molecule limit. Moreover, multiple degradation products of 12-phosphotungstic acid POM (PTA, H3PW12O40) in solution are simultaneously measured. The single molecule sensitivity of the nanopore method allows for POMs to be characterized at significantly lower concentrations than required for nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. This technique could serve as a new tool for chemists to study the molecular properties of polyoxometalates or other metallic clusters, to better understand POM synthetic processes, and possibly improve their yield. Hypothetically, the location of a given atom, or the rotation of a fragment in the molecule, and the metal oxidation state could be investigated with this method. In addition, this new technique has the advantage of allowing the real-time monitoring of molecules in solution.&#160;

Here, we present a protocol to detect discrete metal oxygen clusters, polyoxometalates (POMs), at the single molecule limit using a biological nanopore-based electronic platform. The method provides a complementary approach to traditional analytical chemistry tools used in the study of these molecules.

Physikalische Charakterisierung einzelner metallischer Nanopartikel in hoher Auflösung

Individual molecules can be detected and characterized by measuring the degree by which they reduce the ionic current flowing through a single ...

Isotopic Effect in Double Proton Transfer Process of Porphycene Investigated by Enhanced QM/MM Method

The single deuterium substitution in porphycene leads to an asymmetric molecular geometry, which may affect the double proton transfer process in the porphycene molecule. In this study, we applied an enhanced QM/MM method called SITS-QM/MM to investigate hydrogen/deuterium (H/D) isotope effects on the double proton transfer in porphycene. Distance changes in SITS-QM/MM molecular dynamics simulations suggested that the deuterium substituted porphycene adopted the stepwise double proton transfer mechanism. The structural analysis and the free energy shifts of double proton transfer process indicated that the asymmetric isotopic substitution subtly compressed the covalent hydrogen bonds and may alter the original transition state location.

A protocol that uses enhanced QM/MM method to investigate the isotopic effect on the double proton transfer process in porphycene is presented here.

Isotopische Wirkung im doppelten Protonentransferprozess von Porphycen nach verbesserter QM/MM-Methode untersucht

The single deuterium substitution in porphycene leads to an asymmetric molecular geometry, which may affect the double proton transfer process in the ...

Ultrafast Time-resolved Near-IR Stimulated Raman Measurements of Functional &#960;-conjugate Systems

Femtosecond time-resolved stimulated Raman spectroscopy is a promising method of observing the structural dynamics of short-lived transients with near infrared (near-IR) transitions, because it can overcome the low sensitivity of spontaneous Raman spectrometers in the near-IR region. Here, we describe technical details of a femtosecond time-resolved near-IR multiplex stimulated Raman spectrometer that we have recently developed. A description of signal generation and optimization, measurement, data acquisition, and calibration and correction of recorded data is provided as well. We present an application of our spectrometer to analyze the excited-state dynamics of &#946;-carotene in toluene solution. A C=C stretch band of &#946;-carotene in the second lowest excited singlet (S2) state and the lowest excited singlet (S1) state is clearly observed in the recorded time-resolved stimulated Raman spectra. The femtosecond time-resolved near-IR stimulated Raman spectrometer is applicable to the structural dynamics of &#960;-conjugate systems from simple molecules to complex materials.

Details of signal generation and optimization, measurement, data acquisition, and data handling for a femtosecond time-resolved near-IR stimulated Raman spectrometer are described. A near infrared stimulated Raman study on the excited-state dynamics of &#946;-carotene in toluene is shown as a representative application.

Ultraschnelle zeitaufgelöste Near-IR Stimulated Raman Messungen von funktionalen -konjugatsystemen

Femtosecond time-resolved stimulated Raman spectroscopy is a promising method of observing the structural dynamics of short-lived transients with near ...

Sample Preparation in Quartz Crystal Microbalance Measurements of Protein Adsorption and Polymer Mechanics

In this study, we present various examples of how thin film preparation for quartz crystal microbalance experiments informs the appropriate modeling of the data and determines which properties of the film can be quantified. The quartz crystal microbalance offers a uniquely sensitive platform for measuring fine changes in mass and/or mechanical properties of an applied film by observing the changes in mechanical resonance of a quartz crystal oscillating at high frequency. The advantages of this approach include its experimental versatility, ability to study changes in properties over a wide range of experimental time lengths, and the use of small sample sizes. We demonstrate that, based on the thickness and shear modulus of the layer deposited on the sensor, we can acquire different information from the material. Here, this concept is specifically exploited to display experimental parameters resulting in mass and viscoelastic calculations of adsorbed collagen on gold and polyelectrolyte complexes during swelling as a function of salt concentration.

The quartz crystal microbalance can provide accurate mass and viscoelastic properties for films in the micron or submicron range, which is relevant for investigations in biomedical and environmental sensing, coatings, and polymer science. The sample thickness influences which information can be obtained from the material in contact with the sensor.

Probenvorbereitung in Quarzkristall-Mikrobilanzmessungen der Proteinadsorption und Polymermechanik

In this study, we present various examples of how thin film preparation for quartz crystal microbalance experiments informs the appropriate modeling of ...