KSV NIMA Langmuir-Blodgett膜分析儀

KSV NIMA Langmuir及Langmuir-Blodgett膜分析儀（以下簡稱 KSV NIMA LB膜分析儀）是在Langmuir薄膜的制備、表征（包括顯微鏡）和Langmuir-Blodgett膜的沉積領(lǐng)域方面應(yīng)用泛的一款儀器。KSV NIMA Langmuir 及Langmuir-Blodgett膜分析儀可用于單分子層膜的制備及表征，并可精確控制分子的橫向堆積密度。

KSV NIMA LB膜分析儀可研究分子在單分子層時(shí)具有的性質(zhì)，并可采用Langmuir-Blodgett或Langmuir-Schaefer沉積技術(shù)轉(zhuǎn)移這些單分子層。通過精確控制厚度、分子取向及堆積密度可制備單層或多層分子膜。

應(yīng)用

KSV NIMA LB膜分析儀可在氣-液，液-液相界面上制備可控制堆積密度的不溶性單層膜（Langmuir膜），并將此有序功能性膜轉(zhuǎn)移到固體表面（Langmuir-Blodgett 膜），這在納米技術(shù)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用價(jià)值:

生物膜及生物分子間的相互作用

細(xì)胞膜模型（如：蛋白質(zhì)與離子的相互作用）

結(jié)構(gòu)變化及反應(yīng)

藥物傳輸及行為

有機(jī)及無機(jī)涂料

具有光學(xué)、電學(xué)及結(jié)構(gòu)特性的功能性材料

新型涂料如納米管、納米線、石墨烯等

表面反應(yīng)

聚合反應(yīng)

免疫反應(yīng)、酶-底物反應(yīng)

生物傳感器、表面固定催化劑

表面吸附和脫附

表面活性劑及膠體

合成

膠體穩(wěn)定性

乳化、分散、泡沫穩(wěn)定性

薄膜的流變性

擴(kuò)張流變

界面剪切流變（與KSV NIMA ISR 聯(lián)用）

技術(shù)

Langmuir-Blodgett膜分析儀

Langmuir-Blodgett膜分析儀與Langmuir膜分析儀非常相似，它也可以進(jìn)行膜的制備和研究。此外，LB膜分析儀配備了鍍膜井和鍍膜頭。在所需的堆積密度下（通常為固相），鍍膜頭可以用來將Langmuir膜轉(zhuǎn)移到固體基材上。鍍膜井可以在Langmuir膜下方為固體樣品提供空間。

Langmuir-Blodgett (LB)沉積過程是將樣品從單分子層中垂直拉出，而Langmuir-Schaefer (LS)沉積過程是將樣品水平地置于界面上（不需要槽上帶有鍍膜井）。

通過反復(fù)沉積技術(shù)可制備一定厚度的納米膜。當(dāng)采用LB技術(shù)，親水性及疏水性樣品均可在液相或氣相中沉積為單分子層。

將Langmuir膜轉(zhuǎn)移到樣品上，其密度，厚度及均一性等性質(zhì)將會保留，從而實(shí)現(xiàn)了制備不同組分的多分子層結(jié)構(gòu)的可能。與其他有機(jī)薄膜沉積技術(shù)相比，Langmuir-Blodgett沉積方法受功能性分子的分子結(jié)構(gòu)的限制影響很小。這意味著Langmuir-Blodgett技術(shù)是能夠進(jìn)行自下向上的組裝方法。

在沉積表面上測試

可以使用以下方法深入研究沉積表面：

界面紅外反射吸收光譜儀(KSV NIMA PM-IRRAS)

石英晶體微天平(Q-SENSE QCM-D)

表面等離子共振儀(SPR)

電導(dǎo)率測量儀

紫外可見吸收光譜儀

原子力顯微鏡

X射線反射器

透射電子顯微鏡

橢圓偏振儀

X射線光電子能譜儀

常規(guī)Langmuir-Blodgett系統(tǒng)

常規(guī)KSV NIMA Langmuir-Blodgett沉積槽的尺寸有小型，中型和大型。小型、中型的LB沉積槽與超小型的Langmuir沉積槽具有相同的框體，但增加了一個(gè)鍍膜頭。不同尺寸和形狀的槽體可以使用一個(gè)框架。

在基材上沉積的LB膜樣品尺寸可從幾個(gè)平方毫米到幾十平方厘米。鍍膜井的尺寸限制了基材的尺寸。LB鍍膜頭可裝于LS沉積組件中，進(jìn)行基材的單側(cè)鍍膜。

交替鍍膜沉積槽

交替鍍膜沉積槽可用于兩種材料的交替層鍍膜，包括兩個(gè)槽體，兩個(gè)表面壓力傳感器和兩對滑障?；目梢园凑漳枰捻樞驈娜我鈨煞N單分子層或水間移動。該槽有兩種尺寸，標(biāo)準(zhǔn)型和大型。

KSV NIMA表征儀器

界面紅外反射吸收光譜儀（PM-IRRAS）

帶偏振模塊的紅外反射吸收光譜儀主要用來決定分子的取向和化學(xué)組成。

布魯斯特角顯微鏡（BAM）

可進(jìn)行薄膜的均一性、相行為和形貌的單分子層成像和光學(xué)觀測，并可提供不同的分辨率和其他分析數(shù)據(jù)選項(xiàng)。

表面電位測量儀（SPOT）

使用振動盤技術(shù)來監(jiān)測薄膜的電位變化，從而對單分子層的電學(xué)性質(zhì)進(jìn)行表征。提供諸如堆積密度和取向等信息，可對任何Langmuir等溫測試進(jìn)行補(bǔ)充。

界面剪切流變儀（ISR）

這種的剪切流變儀可以測量界面處的粘彈性。適用于氣-液或油-水界面的研究，在控制表面壓的同時(shí)，可對粘彈性進(jìn)行分析。

KSV NIMA LB軟件

KSV NIMA LB軟件非常直觀，操作簡單方便。它為客戶提供了涵蓋經(jīng)典的Langmuir及Langmuir-Blodgett膜實(shí)驗(yàn)在內(nèi)的各種預(yù)編程序。這些程序可根據(jù)用戶的需求自行修改，可記錄大量的數(shù)據(jù)及參數(shù)，并對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行作圖分析。可記錄的參數(shù)包括數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)目、時(shí)間、滑障位置、滑障速度、槽體面積、分子面積、浸漬位置、浸漬速度、層數(shù)、轉(zhuǎn)移比、累計(jì)轉(zhuǎn)移量、溫度、pH值及表面電位等。

標(biāo)準(zhǔn)程序包括：

壓縮/松弛等溫線：測量表面壓與單位平均分子面積、剩余面積、時(shí)間或其他測量參數(shù)之間對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系。

分析單分子層動力學(xué)（酶動力學(xué)、單分子層的水解、聚合或其他零級反應(yīng)）。

分析單分子層的滲透、溶解度、與生物分子（酶、蛋白質(zhì)、多肽等）的結(jié)合。

等體積線及等壓線：表面壓/溫度的增大或減小、表面壓/時(shí)間或表面壓/任意需要測量的參數(shù)等，均可進(jìn)行作圖分析。

剪切流變學(xué)：在一定表面壓力下，通過振動滑障來檢測粘彈性。

浸漬：Langmuir-Blodgett及Langmuir-Schaefer模塊可控制并監(jiān)測表面壓、浸漬速度、沖程長度、沉積過程、轉(zhuǎn)移比。

當(dāng)完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)后，用戶可在數(shù)據(jù)還原與分析界面進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析。選中一個(gè)實(shí)驗(yàn)后，對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也會顯示。不同的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可在同一圖表中展示并進(jìn)行比較。軟件也可計(jì)算出其他相關(guān)數(shù)據(jù)并進(jìn)行輸出。比如有材料性質(zhì)的信息，即可通過查看和編輯實(shí)驗(yàn)設(shè)置重新進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算。

測量實(shí)例

圖1：藥物開發(fā)

該圖顯示了在空氣-緩沖劑溶液界面上，抗寄生蟲藥物的單分子層的表面壓-面積（紫色）及表面電勢-面積（淺藍(lán)色）等溫線。觀察發(fā)現(xiàn)，在平均分子面積為140?²處有明顯表面壓-面積等溫線轉(zhuǎn)變，而在表面電勢-面積等溫線中并沒有轉(zhuǎn)變。這就表明此轉(zhuǎn)變并非發(fā)生相變，而是該藥物在這一平均分子面積時(shí)發(fā)生了聚合，二聚或構(gòu)象轉(zhuǎn)變。

圖2：高壓縮單分子層膜

該圖顯示通過傳統(tǒng)的KSV NIMA Langmuir中型槽（淺藍(lán)色）和KSV NIMA Langmuir鍛帶滑障槽（深藍(lán)色）得到的DPPC單分子層的表面壓-面積等溫線。在兩條曲線表面壓處觀測到差異表明KSV NIMA Langmuir鍛帶滑障槽可以在更高的堆積密度壓縮（和保持）單分子膜。

圖3：表面反應(yīng)

該圖顯示，在空氣-緩沖液界面處，以殼聚糖溶液作為亞相，將β-乳球蛋白注射到DMPA（醋酸甲孕酮）單分子層后表面壓力隨時(shí)間的變化關(guān)系。β-乳球蛋白首先吸附在單分子層上（A部分），隨后借助殼聚糖從單分子層移出（B部分）。PM-IRRAS的研究證實(shí)了殼聚糖-蛋白質(zhì)復(fù)合物的形成及蛋白質(zhì)從單分子層上的移除。

產(chǎn)品優(yōu)勢

的性能得益于的設(shè)計(jì)

專為極度精確測試設(shè)計(jì)的超敏感表面張力傳感器。鉑金屬板，鉑金屬棒及紙板都可作為探針，以滿足不同的需求。

開放性的設(shè)計(jì)便于槽體在框架上的放置及不同槽體的快速更換，同時(shí)便于清洗槽體表面。

當(dāng)需要清潔或更換新槽體時(shí)，槽體在框架上的拆卸和放置都極其方便。

Langmuir 及Langmuir-Blodgett槽體是由便于清潔、可靠耐久的整塊純聚四氟乙烯構(gòu)成，其的設(shè)計(jì)能夠防止槽體和鍍膜井發(fā)生泄漏，同時(shí)避免了使用膠水及其他封裝材料造成的潛在污染。

滑障由親水性的迭爾林聚甲醛樹酯制成，可提高單分子層的穩(wěn)定性?？筛鶕?jù)客戶需要提供疏水性的聚四氟乙烯壓縮滑障。堅(jiān)固的金屬構(gòu)架能夠防止滑障隨著時(shí)間的推移而變形。

薄型框架設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)與PM-IRRAS(紅外光譜)，布魯斯特角顯微鏡，熒光顯微鏡，X射線等光學(xué)表征技術(shù)的聯(lián)用。

對稱滑障壓縮為標(biāo)準(zhǔn)的均勻壓縮方法，而任意儀器均可實(shí)現(xiàn)單一滑障壓縮。

居中的鍍膜井有利于單分子層LB沉積的均一性。

通過外部循環(huán)水浴對鋁制底板進(jìn)行加熱/冷卻，以控制亞相的溫度（水浴為分開銷售）。

通過調(diào)整框架撐腳，可快速而準(zhǔn)確地校準(zhǔn)槽體水平。當(dāng)需要放置顯微鏡時(shí)，框架撐腳也可很容易地從槽體上拆除。

掌控您的實(shí)驗(yàn)

強(qiáng)大且直觀的軟件可以滿足初學(xué)者和經(jīng)驗(yàn)豐富用戶的需求。它是KSV NIMA L和LB的核心組件，該軟件能夠全程控制并實(shí)時(shí)顯示：

表面壓力

滑障位置

滑障速度

在沉積過程中（LB）基材位置

浸漬速度（LB）

溫度

pH（選件）

表面電勢（選件）

界面單元上的操作按鍵以及數(shù)顯功能可幫助用戶不使用軟件即可做好測量前的準(zhǔn)備工作。綜合操作手冊對設(shè)置儀器及進(jìn)行一些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)作了詳細(xì)介紹。KSV NIMA 公司同樣提供大量儀器信息及技術(shù)支持以幫助用戶更充分的使用儀器。

您的終身合作伙伴

的可替換性槽體、高度模塊化設(shè)計(jì)，不需要購買新的框架，即可實(shí)現(xiàn)KSV NIMA Langmuir及Langmuir-Blodgett膜分析儀各型號之間的靈活切換。客戶可根據(jù)實(shí)驗(yàn)體系的需要進(jìn)行調(diào)整。例如，將Langmuir槽體更換成Langmuir-Blodgett槽體，或者選擇不同尺寸的槽體等。

使用大型框架和中型Langmuir槽體搭建的KSV NIMA Langmuir膜分析儀。

除了交替鍍膜槽體外，其他所有槽體（直接或使用新槽體升級）都可與KSV NIMA 表面電位傳感器，布魯斯特角顯微鏡（KSV NIMA BAM 和KSV NIMA MicroBAM）及PM-IRRAS等表征儀器聯(lián)用。

儀器設(shè)計(jì)全部采用耐用性組件，在使用了20多年后，一些儀器性能依然良好。

可提供多種配件（如水平浸漬鉗夾，表面電位儀，pH探針等）。

靈活性

在KSV NIMA，我們理解這種分子尺度的實(shí)驗(yàn)，儀器要求會因研究方向而有差異，而我們所提供的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品可能不夠滿足您的實(shí)驗(yàn)要求。如有特殊實(shí)驗(yàn)需求，請與我們聯(lián)系，以尋求合適的解決方案。