Analiza DDM meritev vzorcev z oznako S1 različnih

S1_264 - d(G₂AG₆AG₄)

Analizo vzorcev prvega in drugega sklopa pričnemo z vzorcem S1_264 - d(G2AG6AG4).

Meritve, h katerim smo prilegali krivuljo g⁽¹⁾(q, τ) z enim relaksacijskim načinom (4.6), so prikazane na slikah 4.33. Teoretično krivuljo smo prilegali k “neobdelanim”

meritvam iz DDM naprave na sliki 4.33a. Naraščanje relaksacijske frekvence na sliki ni najbolj razvidno, zato smo dobljeno teoretično krivuljo g⁽¹⁾(q, τ) normirali in k temu primerno tudi podatke meritev, kar je razvidno na sliki 4.33b. Lepo je razvidno večanje frekvence in pomikanje “preloma” eskponentne krivulje v levo k manjšim časovnim zamikom τ.

(a) (b)

Slika 4.33: DDM meritve vzorca S1_264 - d(G2AG6AG4) pri izbranih sipalnih va-lovnih vektorjih q s prilegajočimi teoretičnimi krivuljami g⁽¹⁾(q, τ) pri temperaturi 24,1°C. (a) Podatki iz DDM naprave, h katerim smo prilegali teoretično krivuljo g⁽¹⁾(q, τ), zapisano v enačbi (4.6) in (b) normirani podatki meritev glede na teore-tično krivuljo g⁽¹⁾(q, τ).

Dobljene frekvence f v odvisnosti od q² smo zarisali na graf, h katerim smo prilegali premico, ki poteka skozi izhodišče. Postopek je razviden na sliki 4.34a.

Odvisnost frekvence f v odvisnosti od kvadrata sipalnega valovnega vektorja q² na prvi pogled izgleda linearna, vendar pa vseeno mislimo, da gre za nelinearno odvisnost, ki bo očitnejša pri analizi vzorca z oznako S1_t363. Vidimo, da smo merili počasen relaksacijski način, o čemer pričata rezultata naklona premice:

D^t= (3,56±0,02)·10⁻¹³ m²/s in ⟨︁

D^t⟩︁

= (3,47±0,02)·10⁻¹³ m²/s. Počasen relaksacijski način se tudi “dokaj” lepo nadaljuje z rezultati meritev 7. maja 2021 stacionarne DLS naprave pri temperaturi 23,4°C. Izbrali smo DLS meritve z

4.2. Diferenčna dinamična mikroskopija - DDM

(a) (b)

Slika 4.34: (a) Analiza DDM meritev vzorca S1_264 - d(G2AG6AG4) in (b) primer-java rezultatov med tehnikama DDM in DLS.

najbolj primerljivo temperaturo DDM meritvam. Primerjava je prikazana na sliki 4.34b.

Pri DDM dobimo parameterγ ∼0,9−1pri različnih sipalnih valovnih vektorjih q, zaradi katerega se rezultata D^t in ⟨D^t⟩ zelo malo razlikujeta. Pri DLS je ta parameter občutno manjši od 1. O delcih, ki so prisotni v vzorcih, smo že poročali ob slikah 4.32. Pri DDM smo v vidnem polju imeli izostren le en delec, zaradi česar dobimo γ ∼ 0,9−1. Pri DLS napravi z laserskim žarkom zajamemo več takšnih redkih delcev. Ker so delci lahko različnih velikosti, je zaradi tega faktor γ opazno manjši od 1. Iz difuzijske konstante D^t ocenimo tudi hidrodinamski radij delcaR_h = (661±14)nm kar približno ustreza velikosti dvema slikovnima točkama (piksloma) na sliki. Delec tudi zares opazimo kot majhno piko na sliki, ki obsega nekaj slikovnih točk.

S1_t363 - d(G₃AG₆TG₃)

Na enak način se lotimo tudi analize vzorca S1_t363 - d(G3AG6TG3). K prvotnim meritvam smo prilegali krivuljo g⁽¹⁾(q, τ) z enim relaksacijskim načinom, zapisano v (4.6). Meritve smo glede na dobljeno teoretično krivuljo g⁽¹⁾(q, τ) normirali in k temu primerno tudi podatke meritev. Postopek je prikazan na sliki 4.35.

Tudi tukaj smo dobljene frekvencef v odvisnosti odq²zarisali na graf, h katerim smo prilegali premico, ki poteka skozi izhodišče. Postopek je razviden na sliki 4.36a.

opazimo, da odvisnost frekvence f v odvisnosti od kvadrata sipalnega valovnega vektorja q² ni linearna in spominja na odvisnost od q⁴. Iz naklona prilegajoče se premice razberemo

D^t= (2,22±0,02)·10⁻¹³ m²/s in ⟨︁

D^t⟩︁

= (2,02±0,02)·10⁻¹³ m²/s, kar ustreza počasnemu relaksacijskemu načinu, ki se lepo nadaljuje z rezultati meri-tev 10. maja 2021 stacionarne DLS naprave pri temperaturi 23,3°C. Tudi tukaj smo izbrali DLS meritve z najbolj primerljivo temperaturo DDM meritvam. Primerjava je prikazana na sliki 4.36b.

Tokrat smo v vidno polje DDM meritev ujeli dva delca, kar bi lahko vplivalo na raztezni faktor γ ∼0,9. V povprečju je dobljen raztezni faktor nekoliko manjši kot

Poglavje 4. Eksperimenti in meritve

(a) (b)

Slika 4.35: DDM meritve vzorca S1_t363 - d(G3AG6TG3) pri izbranih sipalnih va-lovnih vektorjih q s prilegajočimi teoretičnimi krivuljami g⁽¹⁾(q, τ) pri temperaturi 24,6°C. (a) Podatki iz DDM naprave, h katerim smo prilegali teoretično krivuljo g⁽¹⁾(q, τ), zapisano v enačbi (4.6) in (b) normirani podatki meritev glede na teore-tično krivuljo g⁽¹⁾(q, τ).

pri vzorcu S1_264 - d(G2AG6AG4).

(a) (b)

Slika 4.36: (a) Analiza DDM meritev vzorca S1_t363 - d(G3AG6TG3) in (b) pri-merjava rezultatov med tehnikama DDM in DLS.

S1_363 - d(G₃AG₆AG₃)

Naslednji vzorec je S1_363 - d(G3AG6AG3), v katerem se je tvorila oborina. Z ana-lizo smo postopali enako kot pri predhodnima vzorcema. Tudi tukaj smo opazili le en relaksacijski čas in tako k meritvam na sliki 4.37a prilegali poljsko avtokorelacij-sko funkcijo z enim relaksacijskim načinom (4.6). Na sliki 4.37b imamo normirane podatke meritev glede na dobljeno funkcijo g⁽¹⁾(q, τ).

Graf dobljene frekvencef v odvinsosti od kvadrata sipalnega vektorjaq² je raz-viden na sliki 4.38a. Da smo merili počasen relaksacijski način postane jasno, ko primerjamo dobljene frekvence DDM meritev s frekvencami DLS meritev. Izbrali

4.2. Diferenčna dinamična mikroskopija - DDM

(a) (b)

Slika 4.37: DDM meritve vzorca S1_363 - d(G3AG6AG3) pri izbranih sipalnih va-lovnih vektorjih q s prilegajočimi teoretičnimi krivuljami g⁽¹⁾(q, τ) pri temperaturi 24,8°C. (a) Podatki iz DDM naprave, h katerim smo prilegali teoretično krivuljo g⁽¹⁾(q, τ), zapisano v enačbi (4.6) in (b) normirani podatki meritev glede na teore-tično krivuljo g⁽¹⁾(q, τ).

smo DLS meritve, katere so bile opravljene 9. julija pri temperaturi 25,5°C. Na videz se zelo dobro ujemajo tudi dobljene povprečne frekvence ⟨f⟩. Da bi lahko popolnoma združili rezultate, manjkajo meritve na DLS napravi med kotoma 15° in 30°. Z DDM napravo smo pomerili do valovnega vektorja q ≈ 4,67·10⁶ m⁻¹, kar ustreza kotuθ ≈17° na DLS.

(a) (b)

Slika 4.38: (a) Analiza DDM meritev vzorca S1_363 - d(G3AG6AG3) in (b) primer-java rezultatov med tehnikama DDM in DLS.

S1 1 mM oligo 100 mM KCl- d(G2AG4AG2)

Zadnji pomerjen vzorec z vsebovano oznako S1 je vzorec S1 - d(G2AG4AG2) s kon-centracijama 1 mM oligo in 100 mM KCl. Tudi tukaj opazimo le en relaksacijski način. Prileganje poljske avtokorelacijske funkcije in njeno normiranje smo naredili

Poglavje 4. Eksperimenti in meritve

po ustaljenem postopku kot pri predhodnih treh vzorcih, kar je prikazano na slikah 4.39.

(a) (b)

Slika 4.39: DDM meritve vzorca S1 - d(G2AG4AG2) pri izbranih sipalnih valovnih vektorjih q s prilegajočimi teoretičnimi krivuljami g⁽¹⁾(q, τ)pri temperaturi 23,8°C.

(a) Podatki iz DDM naprave, h katerim smo prilegali teoretično krivuljo g⁽¹⁾(q, τ), zapisano v enačbi (4.6) in (b) normirani podatki meritev glede na teoretično krivuljo g⁽¹⁾(q, τ).

V nadaljevanju smo na graf zarisali dobljene rezultate relaksacijskih frekvenc f v odvisnosti od q², kar je vidno na sliki 4.40a. S prileganjem premice k rezultatom iz naklona razberemo difuzijski konstanti

D^t= (3,73±0,02)·10⁻¹³ m²/s in ⟨︁

D^t⟩︁

= (3,50±0,02)·10⁻¹³ m²/s, kjer ponovno vidimo, da red rezultata ustreza počasnemu relaksacijskemu načinu.

Rezultate DDM meritev smo primerjali z rezultati počasnega relaksacijskega načina DLS meritev z dne 19. maja 2021 pri temperaturi 23,8°, kar je razvidno s slike 4.40b.

V vidnem polju smo ponovno opazili le en delec.

(a) (b)

Slika 4.40: (a) Analiza DDM meritev vzorca S1_363 - d(G3AG6AG3) in (b) primer-java rezultatov med tehnikama DDM in DLS.

4.2. Diferenčna dinamična mikroskopija - DDM