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)用價值:

生物膜及生物分子間的相互作用

細胞膜模型（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

有機及無機涂料

具有光學、電學及結(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，但增加了一個鍍膜頭。不同尺寸和形狀的槽體可以使用一個框架。

在基材上沉積的LB膜樣品尺寸可從幾個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，包括兩個槽體，兩個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，標準型和大型。

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組成。

布魯斯特角顯微鏡（BAM）

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

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性質(zhì)進行表征。提供諸如堆積密度和取向等信息，可對任何Langmuir等溫測試進行補充。

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，可對粘彈性進行分析。

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膜實驗在內(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)進行作圖分析?？捎涗浀膮?shù)包括數(shù)據(jù)點的數(shù)目、時間、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、累計轉(zhuǎn)移量、溫度、pH值及表面電位等。

標準程序包括：

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（酶動力學、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/時間或表面壓/任意需要測量的參數(shù)等，均可進行作圖分析。

剪切流變學：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。

當完成一個實驗后，用戶可在數(shù)據(jù)還原與分析界面進行進一步的數(shù)據(jù)分析。選中一個實驗后，對應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)也會顯示。不同的實驗數(shù)據(jù)可在同一圖表中展示并進行比較。軟件也可計算出其他相關(guān)數(shù)據(jù)并進行輸出。比如有材料性質(zhì)的信息，即可通過查看和編輯實驗設(shè)置重新進行數(shù)據(jù)計算。

測量實例

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（淺藍色）和KSV NIMA Langmuir鍛帶滑障槽（深藍色）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

專為極度精確測試設(shè)計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)計便于槽體在框架上的放置及不同槽體的快速更換，同時便于清洗槽體表面。

當需要清潔或更換新槽體時，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)計能夠防止槽體和鍍膜井發(fā)生泄漏，同時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。堅固的金屬構(gòu)架能夠防止滑障隨著時間的推移而變形。

薄型框架設(shè)計能夠?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射線等光學表征技術(shù)的聯(lián)用。

對稱滑障壓縮為標準的均勻壓縮方法，而任意儀器均可實現(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，可快速而準確地校準槽體水平。當需要放置顯微鏡時，框架撐腳也可很容易地從槽體上拆除。

掌控您的實驗

強大且直觀的軟件可以滿足初學者和經(jīng)驗豐富用戶的需求。它是KSV NIMA L和LB的核心組件，該軟件能夠全程控制并實時顯示：

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備工作。綜合操作手冊對設(shè)置儀器及進行一些基礎(chǔ)實驗作了詳細介紹。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，不需要購買新的框架，即可實現(xiàn)KSV NIMA Langmuir及Langmuir-Blodgett膜分析儀各型號之間的靈活切換?？蛻艨筛鶕?jù)實驗體系的需要進行調(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驗，儀器要求會因研究方向而有差異，而我們所提供的標準產(chǎn)品可能不夠滿足您的實驗要求。如有特殊實驗需求，請與我們聯(lián)系，以尋求合適的解決方案。