Частота Смешивание Магнитный сканер обнаружения для визуализации магнитных частиц в планарных образцах

Summary

Сканер для визуализации магнитных частиц в плоских образцах была разработана с использованием планарной смешения частот магнитного метода обнаружения. Магнитный отклик интермодуляционный продукт из нелинейного безгистерезисный намагниченности частиц регистрируется на двухчастотного возбуждения в. Он может быть использован, чтобы принимать 2D изображения тонких биологических образцов.

Abstract

Установка планарного смешения частот Магнитная детекция (п-FMMD) сканер для выполнения визуализации магнитных частиц (MPI) плоских образцов представлена. Он состоит из двух магнитных головок измерения на обеих сторонах образца, установленного на ножках U-образной опоры. Образец локально подвергается воздействию магнитного поля возбуждения, состоящей из двух различных частот, более сильная компонента приблизительно при 77 кГц и более слабого поля при 61 Гц. Нелинейные характеристики намагничивания суперпарамагнитных частиц приводят к образованию продуктов интермодуляции. Выбранная сумма частот компонент высокой и низкой частоты падающего магнитного поля на магнитно-нелинейных частиц регистрируется демодул электроники. В отличие от обычного сканера MPI, п-FMMD не требует применения сильного магнитного поля для всей выборки, так как смешение двух частот происходит локально. Таким образом, поперечные размеры образца простоограничен диапазоном сканирования и опор. Тем не менее, высота образца определяет пространственное разрешение. В текущей установке она ограничена до 2 мм. В качестве примера приведем два 20 мм × 25 мм п-FMMD изображения, полученные из образцов с диаметром частиц маггемита 1 мкм в силанола матрице и с магнетитовых частиц 50 нм в аминосилановым матрице. Результаты показывают, что новый сканер MPI может быть применен для анализа тонких биологических образцов и для медицинских диагностических целей.

Introduction

Магнитные наночастицы (MNP) нашли широкое применение в молекулярной биологии и в медицине, то есть, для манипуляций биомолекул и одиночных камерах ^1, для селективной маркировки целевых объектов для обнаружения, ^{2, 3} для хроматина модуляции, ⁴ и для выделения мРНК и лечения рака . ⁵ Благодаря своим свойствам суперпарамагнит-, они особенно полезны для медицинской визуализации. Они могут служить, например, в качестве контрастных агентов или индикаторов для магнитно - резонансной томографии (МРТ) или для визуализации восприимчивости с использованием сверхпроводящей квантовой интерференции устройства (SQUID) , дет....

Protocol

1. Конструкция планарной FMMD измерительной головки

1. Выберите схему катушки для измерительной головки. Выберите конфигурацию в соответствии с фиг.1, состоит из двух приемных катушек выше и два ниже образца в (-, +, +, -) последовательности, причем образец сидит в центре между двумя (+) катушек. Знак обозначает направление намотки, то есть, (+) для правого и левого (-) для против часовой стрелки. Таким образом, чувствительность датчика катушек становится почти однородна по всей толщине образца.
   1. Поместите катушки возбуждения таким образом, что непосредственно индуцированного сигнала в приемных катушек уравновешивает, чтобы п....

Results

На рисунке 5а показывает расчетное распределение чувствительности внутренней катушки обнаружения двойного дифференциала в зависимости от координат х и у в плоскости образца. Он был рассчитан в обратном подходе путем определения суперпозиции магнитных полей во всех точках (х, у) в центральной плоскости , порожденную всеми четырьмя катушками обнаружения. В обратном направлении, этот параметр определяет чувствительность детекторной катушк.......

Discussion

Методика измерений использует нелинейность кривой намагничивания суперпарамагнитных частиц. Головка измерения двухсторонняя одновременно применяет двух магнитных полей возбуждения различной частоты к образцу, с низкой частотой (F ₂₎ компонента , для привода частиц в магнитное насыщение и высокую частоту (F ₁₎ поле зонда для измерения нелинейного магнитного отклика , В частности, обе гармоники падающих полей, т · е ₁ и п · F _2,

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Магнитные частицы "SiMAG Silanol"	Chemicell (http://www.chemicell.com)	1101-5	Водная дисперсия магнитных частиц кремнезема, маггемит, диаметр 1  &микро; m
Магнитные наночастицы "fluidMAG-Amine"	Chemicell (http://www.chemicell.com)	4121-5	Водная дисперсия магнитных наночастиц, Магнетит, диаметр 50  нм
микротрубка 10 & микро; l	Hirschmann Laborgerä Te (http://www.hirschmann-laborgeraete.de/?sc_lang=en)		Volume 10 µ l, наружный диаметр 400  &микро; м, длина 40 мм
Нитроцеллюлозная мембрана Biodyne B	Thermo Scientific (http://www.thermoscientific.com)	77016	Biodyne B Нейлоновая мембрана, 0.45  &микро; м, 8  см x 12 см
микросхема DDS AD9834	Analog Devices (http://www.analog.com)	AD9834	Мощность 20 мВт, от 2.3 В до 5.5 В, 75  Полный
операционный усилитель DDS с МГц AD829	Analog Devices (http://www.analog.com)	AD829	Быстродействующий, малошумящий усилитель видеоопераций
Аналоговый умножитель MPY634	Texas Instruments (http://www.ti.com)	MPY634	Широкополосный прецизионный аналоговый умножитель
Высокоскоростной буфер BUF634	Texas Instruments (http://www.ti.com)	BUF634	250  Быстродействующий
буферный операционный усилитель mA OPA627	Texas Instruments (http://www.ti.com)	OPA627	Прецизионный быстродействующий дифетный (R) Операционный
усилитель TL072	Texas Instruments (http://www.ti.com)	TL072	Двойной малошумящий JFET-вход Универсальный операционный усилитель общего назначения
Синхронный усилитель SR830	Stanford Instruments (http://www.thinksrs.com)	SR830	100 кГц DSP синхронный усилитель
XYZ моторизованная сцена	Sciencetown, Инчхон, Корея (http://mkmsll.en.ec21.com/)
Стеклоочиститель для чистых помещений	Seoul Semitech Co (http://www.seoulsemi.com)	CF-909	размер 2,0 мм × 18  миллиметр