Surface-tracked scanning ion conductance microscopy: A novel imaging technique for measuring topography-correlated transmembrane ion transport through porous substrates.

مجهر التوصيل الأيوني الماسح بتتبع السطح: تقنية تصوير مبتكرة لقياس نقل الأيونات عبر الغشاء المقترن بالتضاريس عبر ركائز مسامية.

Clicks: 365
ID: 102402
2019
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Emerging

Ranked #5 of 10 articles by views in micron (oxford, england : 1993)

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Abstract
Ion transport through porous substrates is ubiquitous in biological and synthetic materials, and fundamental for chemical separation, drug delivery and bio-sensing. Contemporary imaging techniques for simultaneously characterizing topography and ion transport through porous substrates are limited in range and resolution. In this paper, we demonstrate 'surface-tracked scanning ion conductance microscopy' as a technique to image topography of a porous substrate and simultaneously measure voltage-driven transmembrane ion transport. This technique uses the principles of 'shear-force tracking' to image the surface of a polycarbonate track-etch membrane, and chronoamperometry to reconstruct topography-correlated transmembrane ion transport through the membrane at different transmembrane potentials. Spatial transmembrane transport through individual pores is modeled using Goldman-Hodgkin-Katz (GHK) theory to examine the effects of shear-force modulation on magnitude of transmembrane currents recorded with a nanopipette. The modeled transmembrane current through the porous membrane is compared with experimental behavior, and discrepancies between predicted values and measured data are outlined. The proposed surface-tracked imaging mode allows for rapid assessment (approximately 7 s/μm) of interfacial processes at the nanoscale and addresses a bottleneck for stable, large-area characterization of porous substrates using scanning ion conductance microscopy.
يُعد النقل الأيوني عبر الركائز المسامية واسع الانتشار في المواد الحيوية والاصطناعية، وركيزة أساسية لعمليات الفصل الكيميائي، وإيصال الأدوية، والاستشعار الحيوي. وتتسم تقنيات التصوير المعاصرة المستخدمة في التوصيف المتزامن لطبوغرافيا السطح والنقل الأيوني عبر الركائز المسامية بمحدودية مداها ودقتها. نستعرض في هذه الورقة البحثية تقنية «مجهر التوصيل الأيوني الماسح المتتبع للسطح» لتصوير طبوغرافيا ركيزة مسامية وقياس النقل الأيوني عبر الغشائي المُوجّه بفرق الجهد في آنٍ واحد. تعتمد هذه التقنية على مبادئ «تتبع قوى القص» لتصوير سطح غشاء بولي كربونات محفور بالمسار النانوي، وعلى قياس التيار الزمني (الكرونوأمبيرومترية) لإعادة بناء النقل الأيوني عبر الغشائي المرتبط بالطبوغرافيا عبر الغشاء عند جهود غشائية مختلفة. كما تمت نمذجة النقل المكاني عبر الغشائي من خلال المسام الفردية باستخدام نظرية غولدمان-هودجكين-كاتز (GHK) لدراسة تأثيرات تضمين قوة القص على مقدار التيارات عبر الغشائية المُسجلة بواسطة ماصة نانوية. وتتم مقارنة التيار عبر الغشائي المنمذج عبر الغشاء المسامي بالسلوك التجريبي، مع توضيح أوجه التباين بين القيم المتوقعة والبيانات المقاسة. يتيح نمط التصوير المقترح المتتبع للسطح تقييماً سريعاً (نحو 7 ثوانٍ/ميكرومتر) للعمليات البينية على المقياس النانوي، ويعالج عقبة رئيسية تحول دون التوصيف المستقر وواسع المساحة للركائز المسامية باستخدام مجهر التوصيل الأيوني الماسح.
Reference Key
venkatesh2019surfacetrackedmicron Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors Venkatesh, Vijay;Heinemann, Christian;Sundaresan, Vishnu Baba;
Journal micron (oxford, england : 1993)
Year 2019
DOI
S0968-4328(18)30461-X
URL
Keywords

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

No comments yet. Be the first to comment on this article.