Method Article

الكشف عن العمليات الدينامية للمواد السائلة في السوائل عن طريق انتقال الإلكترون المجهري الخليوي

DOI:

10.3791/50122

⸱

December 20th, 2012

 ,  , 
1Materials Sciences Division, Lawrence Berkeley National Laboratory

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقد وضعنا خلية قائمة بذاتها السائل، والذي يسمح التصوير من خلال السوائل باستخدام المجهر الإلكتروني انتقال العدوى. ويمكن كشف العمليات الحيوية النانوية في السوائل في الزمن الحقيقي مع شبه نانومتر القرار.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقد اجتذب التطورات الأخيرة في الموقع لنقل المجهر الإلكتروني، والذي يسمح التصوير من خلال السوائل لقرار مكانية عالية، والمصالح كبيرة عبر الحقول البحثية لعلوم المواد والفيزياء والكيمياء وعلم الأحياء. وتمكن التكنولوجيا الرئيسية هي خلايا السائل. نبتدع خلايا السائل مع ويندوز عرض رقيقة من خلال عملية متتابعة الدقيق microfabrication، بما في ذلك ترسب نيتريد السيليكون الغشاء، الزخرفة الطباعة بصفائح معدة ضوئيا، النقش ويفر، الترابط الخليوي، الخ. خلية السائل مع أبعاد شبكة TEM منتظمة يمكن أن يصلح في أي حامل TEM عينة القياسية . يتم تحميل حوالي 100 محلول التفاعل nanoliters في الخزانات ويوجه نحو 30 picoliters السائل إلى النوافذ مشاهدة بالقوة الشعرية. في وقت لاحق، وختم الخلية وتحميلها في المجهر لفي مجال التصوير الموقع. داخل TEM، وشعاع الالكترون يمر عبر طبقة رقيقة سائلة تقع بين اثنين من الأغشية نيتريد السيليكون. دينامية بروكوقد تم تصوير esses من الجسيمات النانوية في السوائل، مثل التنوي ونمو نشرها، والبلورات النانوية الجمعية الجسيمات النانوية، وما إلى ذلك، في الزمن الحقيقي مع شبه نانومتر القرار. لقد طبقنا هذه الطريقة أيضا إلى مجالات البحث الأخرى، على سبيل المثال، والبروتينات التصوير في الماء. تستعد السائل TEM الخلية لتلعب دورا رئيسيا في الكشف عن العمليات الحيوية من المواد في بيئات عملهم. فإنه قد يؤدي أيضا تأثير كبير في دراسة العمليات البيولوجية في بيئتها الأصلية.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وكانت دراسة التفاعلات الكيميائية في السوائل في الوقت الحقيقي، ومواد التصوير البيولوجي في بيئتها الأصلية هي مصالح كبيرة في مجالات البحوث 1-5. وقد اجتذب بسبب قرار مكانية عالية من انتقال المجهر الإلكتروني (TEM)، والتصوير من خلال السوائل باستخدام TEM الكثير من الاهتمام 4،5. ومع ذلك، فقد كان تحديا كبيرا لعينات السائل باستخدام الصور TEM، منذ يتم تشغيل المجهر التقليدية في بيئة فراغ عالية. وبالإضافة إلى ذلك، عينات السائل يجب أن تكون رقيقة بما يكفي للسماح للشعاع الالكترون من خلال الذهاب. وذكرت ويليامسون وآخرون. 6 أن التصوير لا يمكن أن يتحقق من ترسب الكهروكيميائية من النحاس مع قرار نانومتر 5 باست....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. الدقيق microfabrication من خلايا السائل

  1. إعداد رقائق السليكون (ف مخدر، و 100 ميكرومتر في السمك و 4 بوصة في القطر) وتنظيف رقائق باستخدام حمام رقاقة القياسية التنظيف الداخلي.
  2. إيداع نيتريد السيليكون منخفضة التوتر الأغشية الرقيقة (20 نانومتر في السمك) على كلا الجانبين من رقائق السليكون من الضغط المنخفض طريقة الأبخرة الكيميائية (LPCVD) الترسيب. ويستخدم صفة العرف المتقدمة للترسب، والذي يسمح للنمو من السيليكون الغنية نيتريد (SIN X، X <4/3).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

باستخدام السائل طريقة TEM الخلية، لدينا تصور نمو الحل من nanorods حزب العمال الحديد 3 من اللبنات جسيمات متناهية الصغر. ويبين الشكل 2 صور متتابعة تصور مسار نمو nanorod حزب العمال الحديد 3 في ظروف حل مختلف. كان يعمل كاذبة عملية التلوين باستخدام برنامج فوتوشوب لتسليط الضوء على الجسيمات النانوية.

عندما تم استخدام خليط من المذيبات pentadecane وoleylamine (7:3 المجلد / المجلد)، يم.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقد تم القيام به جميع عمليات التصنيع في غرفة نظيفة، حيث تصنع أجهزة أشباه الموصلات.

قبل ترسب الإنديوم، O تنظيف البلازما 2 من رقائق ضروري للقضاء على بقايا العضوية على السطح. وهكذا، يمكن تحقيق الإنديوم عالية الجودة التبادل، والتي يمكن تحسين الترابط من رقائق أعلى وأسفل والعائد من الخلايا تسرب السائل مجانا.

نيتريد السيليكون عرض النوافذ مع .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تشنغ يشكر الأستاذ A. بول Alivisatos والدكتور أولريش DAHMEN مفيدة للمناقشات خلال التنمية في وقت مبكر من خلايا السائل EM. وهي ممتنة لدعم مكتب وزارة الطاقة للعلوم في وقت مبكر الوظيفي برنامج البحوث.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
الكواشف
البلاتين (II) acetylacetonate الدريتش 523038
الحديد (II) acetylacetonate الدريتش 413402
pentadecane الدريتش P3406
oleylamine الدريتش O7805
حمض الأولييك سيجما O4137
معدات
TEM JEOL JEOL 3010
Monochromated TEM الاتحاد الدولي للفروسية UT F20 Tecnai

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. de Jonge, N., Ross, F. M. Electron microscopy of specimens in liquid. Nature Nanotechnology. 6, 695-704 (2011).
  2. Sun, Y. G. Watching nanoparticle kinetics in liquid. Mater. Today. 15, 140-147 (2012).
  3. Tao, F., Salmeron, M.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Liquid Cell TEMSilicon Nitride MembraneNanoparticle GrowthReal time ImagingSub nanometer ResolutionCapillary Force LoadingTEM Sample HolderPlatinum Iron NanowiresCrystal Growth DynamicsBiological Materials Imaging

Related Articles