界面交换单元
界面交换单元具有在流变测量期间直接控制较低液体层（亚相）成分的功能，扩展了 TA 仪器在界面流变测量方面的专有产品。这种独特的功能可以表征改变后的亚相组成的界面反应，从而使量化 pH、盐或药物浓度变化的影响，或加入新的蛋白质、表面活性剂或其他活性成分成为可能。
技术
界面交换单元由三个关键部件组成：双壁环结构、带有入口和出口的交换单元槽和计算机控制的注射泵。交换单元的设计基于 Schroyren 等人的计算流体动力学模拟理论(1)，优化后，在保持界面高度不变的情况下，可删除/广泛限度地改善成分的均匀性，同时尽量减少将流体泵入交换单元时界面处的应力。
(1) Schroyen 等，Rheologica Acta，第 56 卷，第 1 期，1-10 页
交换单元槽
交换单元槽
特殊设计的双壁界面槽 (2) 具有专门放置的流体入口和出口，用于在流变测量期间交换亚相。在实验过程中，通过位于单元底部的 4 个入口引入新的亚相，同时通过位于流体/流体界面下方的 4 个出口排出相同体积的亚相。这种同步交换过程和平衡槽设计可确保进入和流出的流体体积一致，保证在整个测试过程中亚相体积和界面位置恒定。
(2) 美国专有号
双壁环
双壁环
界面交换单元采用超低惯性双壁环 (DWR) 作为测量结构。DWR 具有大直径和菱形截面，可以“固定”环的界面，是获取灵敏的定量界面流变数据的删除/优选设备。
注射泵
注射泵
亚相交换由可同步注入/抽出的注射泵精确执行，注射泵通过 TRIOS 软件直接控制和编程。两侧各有一对注射器，在保持界面高度不变的情况下，实现亚相体积的完全均匀交换。在典型 6 mL/min 流速下，单元内的亚相体积可在 8 分钟内完全交换。
应用
控制肥皂溶液的注入
吸附在油/水界面上的蛋白质网络的界面强度受 pH 值、盐浓度和是否存在表面活性剂等因素的影响。在此示例中，磷酸盐缓冲生理盐水和十二烷之间形成了一层强大而稳定的牛血清白蛋白网络。
然后，将亚相中的缓冲溶液与稀释的肥皂溶液交换。注入肥皂溶液后的几分钟内，界面模量下降了几个数量级，表明蛋白质界面受到严重破坏。表面活性剂的加入降低了表面张力，使蛋白质分子脱离界面。随着时间的推移，表面活性剂在界面上不断累积，通过置换或相分离过程对原有的蛋白质界面造成严重破坏。
Resources
“A versatile subphase exchange cell for interfacial shear rheology”, B. Schroyen, D. Z. Gunes, J. Vermant, Rheologica Acta, 2017 年，第 56 卷 (1)，1-10 页
网络研讨会: 界面流变学 斯坦福大学 Gerry Fuller 教授
