Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Atomic force microscopy with fractal studies of temperature induced changes in the surface topography of polymeric materials

Rydzkowski Tomasz, Kulesza Sławomir, Bramowicz Mirosław, Michalska-Pożoga Iwona

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 1

25--32

EN

Changes in the surface topography of polymeric materials can be analyzed to find the correspondence between observed surface features and specific external factors that might also influence physical and functional properties of the investigated material. In this work, atomic force microscopy (AFM) measurements were carried out to investigate the thermal changes in the surface topography as well as in the inner structure of the low density polyethylene (LDPE) samples subjected to 10 recirculations (rLDPE). For better assessment, fractal analysis and AFM results were additionally compared to DSC tests results.

PL

Analiza zmian topografii powierzchni materiałów polimerowych pozwala wyznaczyć zależności między obserwowanymi cechami powierzchni a określonymi czynnikami zewnętrznymi, które mogą wpływać na właściwości fizyczne i funkcjonalne badanego materiału. W niniejszej pracy metodą mikroskopii sił atomowych (AFM) oceniano zmiany termiczne topografii powierzchni, a także wewnętrznej struktury próbek polietylenu małej gęstości (LDPE) poddanych 10-krotnej recyrkulacji (rLDPE). Wyniki AFM i analizy fraktalnej porównywano z wynikami badań metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC).

2

Characteristics and Properties of Chromium Coatings with Diamond Nanoparticles Deposited Directly on Aluminum Alloys

Petkov V., Valov R., Simeonova S., Kandeva M.

Archives of Foundry Engineering

|

2020

|

Vol. 20, iss. 4

115--120

EN

The objective of this study was to deposit directly chromium with diamond nanoparticles (ND) on aluminum alloys and investigate the coating surface. The chromium coatings on aluminum alloys were obtained by electrochemical deposition. The coatings were doped with ND. The diamond nanoparticles were obtained by detonation synthesis. Chromium coatings were deposited on aluminum alloys with a silicon content of 7 % and 10 %. The ND concentration in the electrolyte was 25 g/l. The surface analysis was performed by means of Atomic force microscopy. The surface of the coating of chromium with ND on Al10Si is twice more even than that on Al7Si. The microstructure and microhardness were examined with a metallographic microscope and a microhardness tester. The microhardness of the coated samples is 9163 MPa compared to 893 MPa of uncoated aluminum samples. The thickness of the chromium coatings doped with diamond nanoparticles is between 45 – 55 μm. The coatings are dense, continuous and uniform with good adhesion to the substrate material.

3

Zastosowanie mikroskopu sił atomowych w badaniach materiałów stomatologicznych

Ziębowicz Bogusław, Ziębowicz Anna

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2019

|

R. 24, nr 4

16--20

4

Metody badawcze cienkich warstw wytworzonych metodą osadzania warstw atomowych

Boryło Paulina, Szindler Marek, Szindler Magdalena, Lukaszkowicz Krzysztof

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2019

|

R. 24, nr 5

16--18

5

Aging of carbon nanotube-filled fluoroelastomer in oil-based drilling fluid

Heidarian J.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 3

191--212

EN

Carbon nanotube (CNT)-, carbon black (CB)-filled fluoroelastomer (FE) and unfilled FE compounds were prepared (CNT/FE, CB/FE and FE). The oil-based drilling mud (OBD) aging resistance of these elastomers were assessed by tests of atomic force microscopy (AFM), optical microscopy and X-ray diffractometry (XRD). Weight gain, swelling and hardness were also determined. The whole conclusion is that CNT/FE can be used as O-rings in OBD drilling while FE and CB/FE can not.

PL

Metodami mikroskopii optycznej, mikroskopii sił atomowych (AFM) i dyfraktometrii rentgenowskiej (XRD) badano odporność starzeniową kompozytów na bazie fluoroelastomeru (FE) napełnianego nanorurkami węglowymi (CNT) lub sadzą węglową (CB), poddanych działaniu płuczki wiertniczej na bazie oleju (OBD). Oznaczano też przyrost masy, stopień spęcznienia i twardość próbek poddanych starzeniu w środowisku płynu wiertniczego. Stwierdzono, że fluoroelastomer napełniony nanorurkami węglowymi jest odporny na działanie płynu wiertniczego i można go stosować w materiale uszczelek w urządzeniach wiertniczych wykorzystujących płuczki na bazie oleju.

6

Influence of alloying elements on adhesion of corrosion relevant microorganisms

Telegdi J.

Ochrona przed Korozją

|

2018

|

nr 6

150--154

EN

Corrosion relevant microorganisms enhance the rate of corrosion by their presence, by the excreted metabolites and by the exopolymeric substances. Biofilm formed by microbes influences the surface reactions at the metal/biofilm interface. Surface properties (homogeneity of oxide layer, surplus of alloying elements, pH, interference between the exopolymers and the metal ions as well as between the aggressive metabolites and the metal surface) have significant impact on the adhesion of microorganisms and on the biofilm formation. The corrosion relevant microorganisms are mostly dangerous in sessile form, embedded into biofilms, much less in planktonic form. This paper shortly discusses the microbially influenced corrosion (MIC) and its mechanisms and mainly focuses on the influence of the alloying metals on the microbial adhesion, biofilm formation and, as a consequence, on the MIC. Biofilms discussed here are formed either by isolated pure culture (Desulfovibrio desulfuricans) or by mixed population of cooling water on iron and on iron alloys with alloying elements:chromium, nickel, molybdenum and ruthenium. The surface with and without biofilms were visualized by light-, fluorescence- and atomic force microscopes. Microbiological techniques helped in enumeration of microorganisms. Correlation was found between the chemical nature/ concentration of the alloying elements and the number of microorganisms built in the biofilm.

PL

Mikroorganizmy związane z korozją przyspieszają procesy korozyjne poprzez swoją obecność, wydzielane metabolity oraz substancje egzopolimeryczne. Biofilm utworzony przez mikroorganizmy wpływa na reakcje powierzchniowe na granicy metalu i biofilmu. Właściwości powierzchni (homogeniczność warstwy tlenowej, nadbudowanie elementów stopowych, pH, interferencja między egzopolimerami a jonami metalu oraz między agresywnymi metabolitami a powierzchnią metalową) mają znaczący wpływ na adhezję mikrooranizmów oraz na powstawanie biofilmu. Mikroorganizmy związane z korozją są w dużej mierze niebezpieczne w formie osiadłej, występujące w biofilmach, a mniej niebezpieczne w formie planktonowej. Niniejsza praca krótko opisuje korozję biologiczną oraz jej mechanizmy i skupia się głównie na wpływie metali stopowych na adhezję mikroorganizmów, powstawanie biofilmu i, w konsekwencji, na korozję biologiczną. Omawiane biofilmy były tworzone z wykorzystaniem wyodrębnionej czystej kultury (Desulfovibrio desulfuricans), lub też z wykorzystaniem zespołu mikroorganizmów wody chłodzącej na powierzchni żelaza i jego stopach z pierwiastkami stopowymi: chromem, niklem, molibdenem i rutenem. Powierzchnie z biofilmami i bez nich zostały ukazane w mikroskopach: optycznym, flurescencyjnym i atomowym. Techniki mikrobiologiczne pomogły w wyliczeniu mikroorganizmów. Znaleziono korelację pomiędzy chemiczną naturą/koncentracją elementów stopowych a ilością mikroorganizmów zbudowanych w biofilmie.

7

Analiza powierzchni z wykorzystaniem mikroskopu sił atomowych

Ziębowicz B., Staszuk M., Jarka P.

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2018

|

R. 23, nr 1

18--22

8

Estimation of shape of AFM tip with “Cross-Forrest” calibration standard

Jóźwiak G., Moczała-Dusanowska M., Gajewski K., Sierakowski A., Wójcicki P.

Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji

|

2018

|

no. 4

41--46

EN

The “Cross-Forrest” tip shape calibration standard for regularized blind tip reconstruction has been fabricated and investigated. The confirmation of previously reported theoretical findings is shown. However, the KSVD-OMP algorithm of images denoising has been extended by additional group sparsity penalty and Shi Tomasi corner detection algorithm with 100 nm size window for cross concave corners needed to be applied. The comparison of SEM direct tip imaging with 3D shapes reconstructed on the basis of filtered and unfiltered AFM images are shown and the qualitative agreement has been confirmed. The optimization of fabrication technology of “Cross-Forrest” structure is required to allow quantitative tip shape measurements. It should limit the uncertainty of the initial shape of an AFM tip, and the resulting uncertainty of final shape which is the improved version of the initial one.

PL

Wykonano i zbadano strukturę „Cross-Forrest” służącą do kalibracji kształtu ostrza metodą regularyzowanej ślepej rekonstrukcji. Potwierdzono prezentowane w literaturze wyniki teoretyczne. Wymagało to jednak rozszerzenia algorytmu filtracji obrazów KSVD-OMP o dodatkową funkcję kary w postaci wskaźnika grupowej rzadkości reprezentacji oraz zastosowania algorytmu Shi-Tomasiego z 100 nm oknem do detekcji wklęsłych narożników krzyża. Porównano obrazy SEM ostrzy z ich trójwymiarowymi rekonstrukcjami kształtu i potwierdzono zgodność jakościową. Do uzyskania zgodności ilościowej niezbędna jest jednak optymalizacja technologii wykonania struktur „Cross-Forrest”, która pozwoli ograniczyć niepewność oszacowania kształtu początkowego ograniczającą niepewność oszacowania kształtu finalnego.

9

Surface analysis of long-term hemodialysis catheters made of carbothane (poly(carbonate)urethane) before and after implantation in the patients’ bodies

Nycz M., Paradowska E., Arkusz K., Kudliński B., Krasicka-Cydzik E.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2018

|

Vol. 20, no. 2

47--53

EN

The vascular cannulation is associated with a number of complications. The aim of this work was to study the composition and distribution of the film covering the surfaces of Mahurkar Maxid and Palindrome catheters, which were removed from the body of long-term hemodialysis patients. Moreover, the roughness and contact angle of the catheters were evaluated. Methods: Two brand new (as a reference) and thirty used catheters were the subject of the study. Their implantation period lasted from 4 months to a year and the reason for removal was the production of another vascular access or obstruction. Surfaces were analyzed by scanning electron microscope, atomic force microscope and goniometer. Results: The inner surfaces of the used catheters were covered with a film of various complexity which includes a plurality of protein, blood cell counts and the crystals. The closer to the distal part the film becomes more complex and multi-layered. Even the surfaces of brand new catheter were not completely smooth. The only significant difference between analyzed models was the presence of thrombus in the distal part of Mahurkar Maxid catheters, not in the Palindrome. Conclusions: The distal part of the catheters is the place most exposed to obstruction and infection, which may be due to not reaching the anticoagulant agent into this part. Not only the occurrence of side holes affects the formation of thrombus, but also their quantity, geometry and distribution which effect on fluid mechanics. The surface of the catheters needs to improvement to minimize the occurrence of defects and cracks.

10

Effects of UV radiation on some properties of dyed polylactide film

Stepczyńska M., Moraczewski K., Malinowski R., Żenkiewicz M.

Polimery

|

2017

|

T. 62, nr 3

193--197

EN

The effects of the UV radiation on the surface geometrical structure, phase transition temperatures, and the temperature of the onset of thermal decomposition of a polylactide film containing 2 wt % of dye are presented. The surface geometrical structure was examined using a scanning electron microscope (SEM) and atomic force microscope (AFM). The temperatures of both the phase transitions and the changes in the melting enthalpy of the crystalline phase were determined using a differential scanning calorimeter (DSC). The temperature of the onset of thermal decomposition of the film was determined with a thermogravimetry (TG) instrument. It was found that the UV radiation generated in an aging test chamber mostly causes changes in the surface geometrical structure of the examined film and reduces the onset temperature of the film thermal decomposition.

PL

Przedstawiono wpływ promieniowania UV na strukturę geometryczną powierzchni, temperaturę przejść fazowych i temperaturę początku rozkładu cieplnego folii polilaktydowej zawierającej 2 % mas. barwnika. Badania struktury geometrycznej powierzchni wykonano metodami skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) oraz mikroskopii sił atomowych (AFM). Za pomocą różnicowego kalorymetru skaningowego (DSC) wyznaczano temperaturę przejść fazowych i zmian entalpii topnienia fazy krystalicznej. Temperaturę początku rozkładu cieplnego folii badano przy użyciu termograwimetru (TG). Stwierdzono, że promieniowanie UV, generowane w komorze starzeniowej, zmienia głównie strukturę geometryczną powierzchni folii oraz obniża temperaturę początku jej rozkładu.

11

The assessment of the surface texture of friction node components after tribological tests

Adamczak S., Świderski J., Dobrowolski T.

Mechanik

|

2017

|

R. 90, nr 12

1144--1147

PL

Spośród wielu metod pomiarów struktury geometrycznej powierzchni w artykule przedstawiono możliwości wykorzystania profilometrii stykowej, koherentnej interferometrii korelacyjnej i mikroskopii sił atomowych do oceny stanu powierzchni elementów węzła tarcia przed badaniami tribologicznymi i nich. Pomiary dotyczą dysku z powłoką diamentopodobną (DLC) i stalowej kulki łożyskowej.

EN

At present, a number of methods can be applied to measure the surface structure of elements. In this paper, following methods were selected to measure the surface texture of friction node components (a ball-disc couple) after tribological tests: contact profilometry, coherence correlation interferometry and atomic force microscopy. The specimens under investigation were: a disc coated by DLC (diamond-like carbon) layer and a ball made of bearing steel.

12

Techniki mikroskopowe w badaniach biologicznych

Bartoszek N., Rosowski M.

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2017

|

nr 9-10

12--21

PL

Opracowanie prezentuje przykładowe wykorzystanie różnych technik mikroskopowych do obrazowania obiektów biologicznych. W przykładach zobrazowano komórki bakterii oraz komórki zwierzęce, a także ludzkie płytki krwi oraz nicienia Ceanorhabditis elegans. Do uzyskania obrazów wykorzystano techniki mikroskopii optycznej, w tym fluorescencyjnej, a także skaningowej mikroskopii elektronowej, transmisyjnej mikroskopii elektronowej oraz mikroskopii sił atomowych.

EN

The paper presents an exemplary use of various microscopic techniques for the imaging of biological objects. The examples show bacterial and animal cells, as well as human blood platelets and nematode Ceanorhabditis elegans. Optical imaging techniques, including fluorescence imaging, as well as scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and atomic force microscopy have been used to obtain the images.

13

Comparison of the structure and topography of selected low friction thin films

Paradecka A., Lukaszkowicz K., Kříž A., Potempa R.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2017

|

Vol. 83, nr 1

21--25

EN

Purpose: The purpose of this article is to characterize and compare the structure, mechanical and tribological properties of low friction DLC and TiC thin films deposited on the austenitic steel X6CrNiMoTi17-12-2 substrate. Design/methodology/approach: In the research, the samples of the DLC and TiC thin films with transition hard AlCrN interlayer deposited by magnetron sputtering and PACVD technology respectively were used. Observations of topography were made using a scanning electron microscope (SEM), and the atomic force microscope (AFM). The structure of samples was performed using a Raman microscope. The microhardness tests of thin films were made by Oliver & Phare method. Findings: Studies confirmed that the combination of research SEM and AFM provide crucial information on the structure and topography of the samples. It was possible to obtain information about the topography parameters and allow for the assessment of morphology and quality of the tested coatings. Study of the structure using Raman spectroscopy revealed the band corresponding to the DLC and TiC thin films. Practical implications: The current application areas for low friction thin films are constantly growing, and the intensive development of techniques requires the use of new technologies what leads to the production of the specific surface layer and a thorough examination. Originality/value: Growing area of low friction coatings with specific properties requires the use of specialized tools aimed at assessing the topography and structures which are responsible for tribological properties.

14

Analiza polimerowych membran nanofiltracyjnych za pomocą nowoczesnych technik badawczych

Kowalik-Klimczak A., Bednarska A., Grądkowski M., Gierycz P.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 5

339--346

PL

Za pomocą nowoczesnych technik analizy powierzchni, takich jak: pomiary potencjału zeta, skaningowa mikroskopia elektronowa, mikroskopia sił atomowych oraz rentgenowska spektroskopia fotoelektronów, zbadano dwa rodzaje membran polimerowych przeznaczonych do nanofiltracji. Stwierdzono, że ww. techniki analityczne umożliwiają komplementarne określenie właściwości fizykochemicznych powierzchni polimerowych membran nanofiltracyjnych, a tym samym ułatwiają dobór membrany do określonego zastosowania.

EN

In the paper, two types of nanofiltration polymeric membranes are examined using modern techniques including zeta potential measurement, scanning electron microscopy, atomic force microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy. The authors argue that the presented techniques are suitable for the complementary determination of physicochemical properties of polymeric nanofiltration membranes and consequently give information necessary for the proper selection of amembrane for a particular application.

15

Development of a hybrid Atomic Force microscope and Optical Tweezers apparatus

Zembrzycki K., Pawłowska S., Nakielski P., Pierini F.

IPPT Reports on Fundamental Technological Research

|

2016

|

nr 2

1--58

EN

The role of mechanical properties is essential to understand molecular, biological materials and nanostructures dynamics and interaction processes. Atomic force microscopy (AFM), due to its sensitivity is the most commonly used method of direct force evaluation. Yet because of its technical limitations this single probe technique is unable to detect forces with femtonewton resolution. In this paper, we present the development of a combined atomic force microscopy and optical tweezers (AFM/OT) instrument. The system is based on a commercial AFM and confocal microscope. The addition of three lasers along with beam shaping and steering optics, on which the optical tweezer is based upon, provide us with the ability to manipulate small dielectric objects suspended in a fluid. Additionally, this same device allows for direct displacement and force measurement with very high resolution and accuracy in the same AFM scanning zone. We have also fitted a laser and a set of filters to observe fluorescent samples appropriately exited. We show that this is a great improvement of a standalone AFM force resolution and more so opens a way to conduct experiments using a hybrid double probe technique with high potential in nanomechanics, molecules manipulation and biological studies. This paper describes in detail the construction of all the modules such as the trapping laser optics, detection laser optics and the fluorescence module. Also, due to its importance on the performance of the equipment, the electronics part of the detection system is described. In the following chapters the whole adjustment and calibration is explained. The performance of the apparatus is fully characterized by studying the ability to trap dielectric objects and quantifying the detectable and applicable forces. The setting and sensitivity of the particle position detector and force sensor is shown. We additionally describe and compare different optical tweezer calibration methods. In the last part we show the ability of our instrument to conduct experiments using the proposed double-probe technique, in this case to study interaction forces between two particles.

PL

Pomiary własności mechanicznych i sił w mikro i nanoskali mają bardzo ważne znaczenie w badaniach dynamiki i oddziaływań materiałów biologicznych i nanostruktur. Mikroskopia sił atomowych (ang. AFM), z uwagi na swoją czułość, jest najczęściej używaną techniką do bezpośredniego pomiaru sił. Jednak z powodu swoich ograniczeń nie jest w stanie mierzyć sił z rozdzielczością w zakresie femtonewtonów. Takie możliwości stwarza metoda optyczna oparta na tzw. szczypcach optycznych (ang. OT). Z drugiej strony z uwagi na fizyczne ograniczenia tej metody pomiary charakteryzujące oddziaływujące powierzchnie w niewielkich odległościach, nadal wymagają stosowania mikroskopii sił atomowych. W poniższej pracy opisujemy unikalną konstrukcję hybrydową bazującą na połączeniu obu technik w jednym systemie. Skonstruowany system (AFM/OT) oparty jest na autorskiej modyfikacji komercyjnego mikroskopu AFM (firmy NT-MDT) i jest możliwy do zastosowania zasadniczo w każdym innym dostępnym na rynku mikroskopie typu AFM. Modyfikacja polega zasadniczo na budowie dodatkowego systemu optycznego formującego wiązki trzech laserów, na których bazują szczypce optyczne. Umożliwia to manipulację małymi obiektami dielektrycznymi zawieszonymi w płynie i precyzyjną detekcję ich położenia. Dzięki takiej modyfikacji stworzony system AFM/OT pozwala na bezpośrednie pomiary przemieszczenia oraz siły z bardzo dużą rozdzielczością i dokładnością w obszarze działania sondy AFM. Dodatkowo system został wyposażony w laser i elementy optyczne pozwalające na pobudzanie i detekcję fluorescencji odpowiednio przygotowanych obiektów. Wykazujemy, że ten instrument istotnie poprawia zakres i rozdzielczość sił mierzonych za pomocą standardowego mikroskopu AFM, jak również otwiera drogę do przeprowadzania eksperymentów z użyciem hybrydowej techniki dwóch sond, mającej wysoki potencjał zastosowań w nanomechanice, badaniach biologicznych i nanomanipulacji. Niniejsza praca przedstawia szczegóły konstrukcyjne zbudowanych modułów szczypiec optycznych, jak i układ elektroniczny pozwalający na precyzyjne pomiary przemieszczeń obiektów uwięzionych przez szczypce optyczne. W kolejnych partiach pracy przedstawiona jest procedura dostrajania układu optycznego i metodyka kalibracji systemu pomiaru sił i przemieszczeń. Podstawowe parametry aparatury zostają w pełni scharakteryzowane poprzez zbadanie jej zdolności do manipulacji dielektrycznymi obiektami oraz do mierzeni wywieranych na nie sił. Dodatkowo przedstawiamy opis i porównanie różnych metod kalibracji szczypiec optycznych. W ostatniej części pracy przedstawiamy na przykładzie pomiaru oddziaływań bliskiego kontaktu dwóch cząstek koloidalnych potencjał naszego instrumentu dla przeprowadzania pomiarów z jednoczesnym użyciem techniki dwóch sond (AFM/OT).

16

Porównanie submikrometrowych efektów degradacji powierzchni wybranych tworzyw transparentnych stosowanych w elektrotechnice

Sikora A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2016

|

Vol. 57, nr 10

33--36

PL

W niniejszej pracy zaprezentowano wyniki porównania zmian parametrów morfologicznych powierzchni wybranych transparentnych tworzyw sztucznych stosowanych powszechnie m.in. w przemyśle elektrotechnicznym, jako obudowy urządzeń pomiarowo-sterujących. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem mikroskopii sił atomowych (ang. atomic force microscopy AFM), która umożliwia ilościowe odwzorowanie topografii powierzchni z nanometrową rozdzielczością. Analizę procesu zmian chropowatości próbek, następujących wskutek działania promieniowania świetlnego, odniesiono do wyników pomiarów kolorymetrycznych. Degradację powierzchni obserwowano w funkcji czasu, poddając je działaniu symulowanego promieniowania słonecznego oraz promieniowania UV. Uzyskane wyniki umożliwiły stwierdzenie zróżnicowanej dynamiki procesów degradacyjnych tworzyw zamiennie stosowanych w wielu aplikacjach, co pozwoliło na wskazanie materiału o większej odporności na działanie czynników zewnętrznych.

EN

In this work the results of the comparison of the morhological changes of selected transparent plastics commonly utilized in the electrotechnical applications for the housings of the control-measurement devices is presented. The investigation was performed using atomic force microscopy (AFM), providing quantitaive reconstruction of the surface with nanometer resolution. The analysis of the roughness changes of the samples, caused by the light radiation was compared with the colorimetry outcome. The degradation of the surface was observed in the taim domain, while the the samples were exposed to the radiation of the simulated solar light as well as the UV light. Obtained results allowed to observe the variety in the deterioration procesess of investigated plastics, which are euqually applied in various products, therefore it was possible to find the material revealing the best resistance to the environmental conditions.

17

Development of the photostimulated Kelvin Probe Force Microscopy setup. The tool for nanoscale diagnostic of optoelectrical properties of the surface

Sikora A., Bednarz Ł.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2015

|

R. 91, nr 9

166-169

EN

In this paper we describe the development of the photostimulated Kelvin Probe Force Microscopy (ps-KPFM) measurement technique allowing to perform mapping of the electrical response of the material to optical excitation. The general information concerning the principles of the measurement setup and the data acquisition procedures as well as the examples of collected data is shown. In particular, the solution allowing to perform a number of measurements according to specific protocol is here sescribed. The developed system is capable of delivering the information about the electrical properties changes due to the specific light wawelength illumination of LED’s in range from 390 nm to 940 nm as well as for the xenon lamp.

PL

W niniejszej pracy zaprezentowano konstrukcję systemu pomiarowego fotostymulowanej mikroskopii sił z sondą Kelvina (ps-KPFM), umożliwiającą mapowanie odpowiedzi elektrycznej powierzchni na pobudzenie optyczne. Przedstawiono kluczowe informacje dotyczące konstrukcji, procedur pomiarowych, jak również zaprezentowano przykłady wyników pomiarowych. Do szczególnych cech opisanego układu należy możliwość wykonywania pomiarów z wykorzystaniem wcześniej opracowanych protokołów. Zbudowany układ pomiarowy umożliwia uzyskanie informacji o optoelektrycznych właściwościach powierzchni dla pobudzenia źródłami światła LED w przedziale od 390 nm do 940 nm oraz lampą ksenonową.

18

Analysis of cells elasticity based on force-distance curves obtained from atomic force microscopy

Płaczek B.

Journal of Medical Informatics & Technologies

|

2015

|

Vol. 24

173--179

EN

Automated techniques for measuring elasticity parameters of cells enable development of new diagnosis methods. An important elasticity parameter is the Young’s modulus (YM), which has been effectively used to characterize different cell properties, e. g., platelet activation, locomotion, differentiation, and aging. This paper deals with the problem of automated determination of cells YM based on the force-distance curves obtained from atomic force microscope. During experiments, the YM of cells was determined by using contact point detection and curve fitting algorithms. Experimental results were compared for two theoretical models of indentation: Hertz model, and Sneddon model. The results show that single indentation model allows a satisfactory accuracy to be obtained only for a subset of the force-distance curves. The most appropriate model for a given curve can be selected based on the fitting error analysis.

19

Surface morphology and optical properties of Al₂O₃ thin films deposited by ALD method

Dobrzański L. A., Szindler M., Szindler M.M.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2015

|

Vol. 73, nr 1

18--24

EN

Purpose: The paper presents the results of investigations on the changes in surface morphology, roughness, and thickness of the prepared aluminium oxide thin films as dependent on conditions of the thin films preparation. Design/methodology/approach: Thin films have been prepared with use of atomic layer deposition (ALD) method. The changes of surface morphology have been observed in topographic images performed with the atomic force microscope (AFM). Obtained roughness parameters have been calculated with XEI Park Systems software. The thickness distribution have been measured with spectroscopic ellipsometry. The optical transmission spectra have been measured with UV-Vis spectrophotometry. Findings: Results and their analysis show that the atomic layer deposition method allows the deposition of homogenous thin films of Al2O3 with the desired geometric characteristics and good optical properties. Practical implications: The technology of atomic layer deposition of aluminium oxide thin films causes that mentioned thin films are good potential material for optics, optoelectronics and photovoltaics. Originality/value: The paper presents results of investigations on aluminum oxide thin films prepared with atomic layer deposition method on glass substrate.

20

Charakterystyka nanostrukturalna materiału genetycznego do zastosowania w terapii genowej

Duda M., Frączkowska K., Przybyło M., Kopaczyńska M.

Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna

|

2015

|

Vol. 21, nr 1

1--8

PL

Terapia genowa jest obecnie bardzo dynamicznie rozwijającą się techniką biomedyczną, która może znaleźć zastosowanie w medycynie w leczeniu chorób przewlekłych i dziedzicznych. Badania skupiają się na opracowywaniu nowych strategii dotyczących procesów kondensacji i ochrony materiału genetycznego (DNA) wprowadzanego do komórki docelowej. Struktura i stopień upakowania dostarczanego DNA wpływają na kluczowe właściwości fizykochemiczne, determinujące czy wprowadzony wektor rekombinowany ulegnie ekspresji, czy też degradacji. Związki chemiczne, zwane czynnikami kondensującymi, to substancje powodujące zwinięcie DNA, a stopień kondensacji materiału genetycznego zależy bezpośrednio od rodzaju i stężenia użytego czynnika kondensującego. Do cząsteczek wykazujących właściwości kondensujące należą poliaminy, w opisywanym eksperymencie zastosowano poliaminę – spermidynę. Przeprowadzone badania miały na celu charakterystykę nanostrukturalną materiału genetycznego pod wpływem działania czynnika kondensującego. W wyniku analizy wykonanej za pomocą mikroskopii sił atomowych (AFM) wykazano, że plazmid DNA ulega kondensacji pod wpływem spermidyny, formując struktury rozetowe.

EN

Gene therapy is a new promising method that may find many applications in modern biomedicine. Especially, it may be a powerful tool in chronic and hereditary diseases treatment. Current studies focus on development of novel strategies concerning genetic material (DNA) condensation and protection, whilst it is introduced into the cellular nucleus. Once the DNA enters the cell, it’s either passed on and expressed in the nucleus or degraded by intracellular nucleases. The structure and the degree of compaction influence physicochemical properties that determine what will happen to delivered genetic material. DNA coiling can be caused by chemical compounds called compaction agents, such as polyamines like spermidine used in this study. The aim of this research was to examine the nanostructural characteristics of genetic material exposed to compaction agent. The measurements and analysis performed by atomic force microscopy (AFM) indicate that DNA plasmid undergoes condensation and forms rosette-like structures once subjected to spermidine.