GloQube Beglimmungssystem

von Quorum Technologies

Der GloQube ist ein kompaktes, Glimmentladungssystem für die Hydrophilierung (Benetzung) von hydrophoben kohlenstoffbeschichteten TEM-Trägerfolien und Netzchen. Durch eine Glimmentladung (engl. glow discharge) mit Luftplasma werden Oberflächen hydrophil und negativ geladen, was Aufbringen von wässrigen Lösungen ermöglicht. Weitere mögliche Oberflächenmodifikationen sind hydrophil / positiv geladen sowie hydrophob / positiv oder negativ geladen.

Features
Hydrophil / hydrophob mit Negativ / Positiv-Ladungsmodi
Vollautomatisch, kurze Prozesszeiten
Sichere Methanol-/Alkylamin-Verdampfung
Touchscreen-Steuerung
Sichere Methanol-/Alkylamin-Verdampfung

Der GloQube hat zwei unabhängige Vakuumkammern: eine „saubere“ Kammer für die hydrophob/hydrophil Umwandlung (typischerweise mit Luft als Prozessgas) und eine Dampfkammer, welche für die hydrophil / hydrophob Konvertierungen ausgelegt ist (typischerweise unter Verwendung von Reagenzien, wie Methanol und Alkylamine). Durch ein „weiches“ Belüften am Prozessende wird gewährleistet, dass empfindliche Proben, wie z.B. TEM Trägernetzchen, nicht beschädigt werden.

Eine Besonderheit des GloQubes ist der einfache und sichere Umgang mit den flüssigen Reagenzien, wie Methanol bzw. Alkylamine. Die Stoffe werden in einen durch ein Septum verschließbaren Behälter eingefüllt und anschließend wird dieser einfach in das Gerät eingedreht. Die Extraktionsnadel ist abgeschirmt und es besteht keine Gefahr einer Verletzung. Durch diese intelligente Lösung kommt der Nutzer nur minimal in Kontakt mit den Reagenzien.

Jede Kammer besitzt einen höhenverstellbaren Halter um zwei Objektträger (25 x 75 mm) aufzunehmen. Das Beladen und das Reinigen sind durch die herausnehmbare Schublade sehr einfach.

Die Steuerung des GloQube erfolgt über einen intuitiven Touchscreen. Mehrere Nutzer können schnell und einfach ihre bevorzugten „Rezepte“ speichern. Typische Standardprotokolle sind bereits gespeichert. Zusätzlich lassen sich Hilfedateien und Hinweise zur Wartung abrufen. Über eine Ethernet-Schnittstelle können Softwareupdates geladen werden.

Folgende Verfahren sind mit dem GloQube durchführbar:

Oberflächen-eigenschaft Ladung Atmosphäre Typische Anwendung 
Hydrophil
Negativ Luft Kohlenstoffbeschichtete TEM-Netzchen (Grids)
Hydrophil
Positiv Luft und Nachbehandlung
mit Magnesiumacetat-Lösung
Nukleinsäurenhaftung (Adhäsion) an Kohlenstoffbeschichten
Hydrophob
Positiv Alkylamine Proteine, Antikörper und Nukleinsäuren
Hydrophob
Negativ Methanol Positivgeladene Proteinmoleküle (z.B. Ferritin, Cytochrom c)
Plasmastrom 1-40 mA
HV Stromversorgung 30 W
Spannung (max.) 800 V
Elektrodenpolarität DC + / DC – Modi (in beiden Kammern des GloQube möglich)
Probenbühne (1 pro Kammer) 125 x 100 mm (4.9” x 3.94”) für zwei 25 x 75 mm (1” x 3”) Objektträger
Höhenverstellung Probenbühne Verstellbar auf 12.5 mm (0.5”), 22.5 mm (0.9”) oder 35 mm (1.38”)
Prozesszeit 1-600 Sekunden
Prozesssteuerung Touch Screen Computer, 100 Prozesse speicherbar (Name, Zeit, Druck, Strom, Polarität etc.)
Vakuummessung Pirani-Messröhre, 0,1 - 1 mbar
Pumpenanforderung 6 m3/h, 3600 l/m, 0.03 mbar Endvakuum Anschluss KF 16
Kammerbelüftung schonende Belüftung mit gefilterter Luft um Auf- u. Verwirbelungen zu vermeiden.
Kammergröße 100 mm B x 100 mm H x 127 mm T (3.94” x 3.94” x 5”)
Gerätedimensionen/Gewicht 350 mm B x 336 mm H x 364 mm T (13.2" x 14.3” x 13.8”) / 19.5 kg (42.9 lbs.)
Stromversorgung 120 V 60 Hz, 15 A oder 230 V 50 Hz, 10 A
Oberflächenmodifikation von Kohlenstofffilmen (TEM-Grids)

Beglimmung wird verwendet um die Eigenschaften von Probenoberflächen zu verändern. TEM-Trägerfilme aus Kohle sind nach ihrer Herstellung hydrophob („wassermeidend“). Damit sich wässrige Lösungen darauf besser verteilen können, werden sie mittels Glimmentladung hydrophilisiert. Ein hydrophiles TEM-Netzchen lässt sich viel leichter benetzen. Somit können sich auch Partikel in Dispersion gleichmäßig auf dem Trägerfilm verteilen.

Änderungen von Oberflächeneigenschaften (Hydrophil/Hydrophob)

Je nachdem ob eine Probenoberfläche hydrophil oder hydrophob und negativ- bzw. positiv-geladen sein soll, müssen unterschiedliche Methoden angewandt werden:

  • Hydrophil-positiv: Beglimmung unter Luft mit anschließender Nachbehandlung durch Magnesiumacetat damit Nukleinsäuren an Kohlefilmen haften.
  • Hydrophob-positiv: Beglimmung unter Alkylamineatmosphäre für Proteine, Antikörper und Nukleinsäuren
  • Hydrophob-negativ: Beglimmung unter Luft für positiv-geladene Proteinmoleküle (z.B. Ferritin und Cytochrom c)

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