تسمية خالية واحدة كشف الجزيئة عن طريق Microtoroid البصرية الرنين

الهدف العام من هذا الإجراء هو اكتشاف الجزيئات المفردة والجسيمات النانوية الصغيرة جدا دون استخدام الملصقات باستخدام تقنية تعتمد على تقنية الرنان البصري وقفل التردد. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في المجالات الكيميائية الحيوية مثل طي البروتين وحركية الربط. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أن الجزيء المستهدف لا يحتاج إلى وضع العلامات من أجل اكتشافه.

يتضمن الإعداد لهذه التقنية اقتران شريحة OID صغيرة بألياف ضوئية. أولا ، احصل على شريحة OID صغيرة. هذه شريحة سيليكون مقاس 6.5 ملم × 5.5 ملم تقريبا مع OID صغير ملفق عليها.

كما في هذه الصورة ، يبلغ قطر OID الصغير 80 إلى 100 ميكرومتر وقطره الصغير ميكرومتر. في الوقت الحالي ، ضع الشريحة جانبا وقم بإعداد الألياف من أجل إقران الشريحة. اعمل باستخدام الألياف أحادية الوضع على بكرة واسترخ ما يقرب من متر من الألياف.

احصل على أدوات تقشير الأسلاك وتقريبا في منتصف الألياف الاسترخاء. استخدمها لتجريد جزء 2.5 سم من طلاء البوليمر من الألياف. هذه المنطقة المجردة هي منطقة اقتران الألياف.

بعد تجريد الألياف ، استخدم منديلا خاليا من النسالة وكحول الأيزوبروبانول لتنظيف المنطقة المجردة. بعد ذلك ، استخدم حامل ألياف بمشابك مغناطيسية لتثبيت الجزء النظيف في مكانه. للخطوة التالية ، قم بترتيب محركات متدرجة لسحب الألياف في اتجاهين متعاكسين.

ضع حامل الألياف للسماح بتوصيل محركات السائر بالألياف على جانبي المنطقة المجردة. بالإضافة إلى ذلك ، قم بتوصيل الليزر بأحد طرفي الألياف ليكون بمثابة مصدر للضوء. ابدأ تشغيل محركات السائر في اتجاهين متعاكسين لتمديد الألياف واستخدام شعلة الهيدروجين لإذابة الجزء المجرد من الألياف.

راقب باستمرار الضوء المنتشر بشكل جانبي من الألياف. يشير الوميض إلى أن انتقال الضوء عبر الألياف يتقلب وهناك حاجة إلى مزيد من التخفيف. عندما يتوقف الوميض ، توقف عن تسخين الألياف وسحبها ، والتي ستكون رقيقة إلى حوالي 500 نانومتر.

بعد ترقق الألياف ، افصل مصدر الضوء وقم بإزالة الألياف وحامل المشبك المغناطيسي من المحركات العنيدة. بعد ذلك ، انقل الألياف إلى مقعد معزول بالهواء المضغوط مزود بمرحلة تحديد المواقع. ضع الألياف في حامل المشبك المغناطيسي الخاص بها على كتلة دعم أمام شريحة العينة.

مرحلة تحديد المواقع هي مرحلة تحديد المواقع نانو ثلاثية المحاور فوق ميكرومتر ثلاثي المحاور. بالإضافة إلى مرحلة تحديد المواقع النانوية ، توجد أعمدة تصوير للرؤية العلوية والجانبية للمساعدة في المحاذاة. استمر في العمل مع الألياف عن طريق التأكد من أن الجزء المجرد منها قريب من مرحلة تحديد المواقع.

استعد لإدخال نهاية الألياف الحرة في نظام القياس. بعد شق الطرف الحر ، أدخله في محول ألياف مكشوف. استخدم المحول لتوصيل الألياف بإدخال جهاز استقبال صور متوازن تلقائي متصل براسم الذبذبات.

ركز الآن على الطرف الآخر من الألياف. أولا ، قم بتوصيل هذه النهاية بمقرنة بصرية. ثم قم بإقران الألياف بإخراج المستقطب المضمن ، والذي يحتوي على مدخلات من مقسم شعاع 50 50 وليزر الصمام الثنائي القابل للضبط ATT.

فيما يلي رسم تخطيطي للاتصالات التي تم إجراؤها لهذه النقطة. لاحظ أن الإخراج الثاني لمقسم الشعاع يمر عبر مستقطب مضمن ويستخدم كمرجع لجهاز استقبال الصور المتوازن تلقائيا. الخطوة التالية هي الاستعداد لتركيب شريحة OID الدقيقة باستخدام حامل عينة من الفولاذ المقاوم للصدأ.

استخدم شريطا على الوجهين لتثبيت الشريحة بحامل العينة. ثم ضع الرقاقة الدقيقة أعلى حامل العينة. الآن قم بتركيب حامل العينة مع الشريحة أعلى مرحلة تحديد المواقع النانوية.

هنا يوجد الحامل والشريحة في مكانهما في مرحلة تحديد المواقع باستخدام ميكرومتر Xs الثلاثة. وضع خشن ، رقاقة العينة فيما يتعلق بالألياف. فيما يلي الرقاقة والألياف بعد اكتمال تحديد موضع الدورة.

بعد ذلك ، اضبط جهاز تحديد المواقع بشكل أكبر واستخدم أعمدة التصوير لمحاذاة الشريحة بالتوازي مع الألياف الضوئية باستخدام OID صغير بطول موجة ليزر للألياف ، هذه الصورة عبارة عن ألياف وميكروت. بعد خطوة تحديد المواقع الدقيقة ، يكون الملصق الدائري بالقرب من مركز مجال الرؤية مساعدا لتحديد المواقع. انتقل الآن للبحث عن الطول الموجي للرنين للميكرو.

قم بإنشاء إشارة جهد موجي مثلثة لتنظيم الطول الموجي لليزر عند حوالي 635 نانومتر زائد أو ناقص 2.5 نانومتر. الآن امسح الأطوال الموجية للبحث عن الرنين. راقب الانتقال عبر الألياف الموجودة على راسم الذبذبات.

لاحظ أنه عند الطول الموجي للرنين ، ينخفض الإرسال. في هذه المرحلة ، اعمل على ضبط استقطاب ضوء الليزر. اضبط وحدات التحكم في الاستقطاب المضمنة لتحسين استقطاب ضوء الليزر في الألياف الضوئية.

اعرض إخراج جهاز استقبال الصور باستخدام راسم الذبذبات واضبط الاستقطاب حتى يظهر انخفاض الإرسال المقاس أضيق. بعد تحسين الاستقطاب ، قم ببناء غرفة عينة. في مرحلة العينة.

تتكون الغرفة من غطاء زجاجي زلة إيبوكسي إلى قطعة من المجهر. تزحلق. تعمل الشريحة كمبادر مما يسمح للغطاء بالانزلاق على الرقاقة والألياف. قم بترتيب مضخة حقنة ومليتر واحد وأنابيب لإدخال عينات التجربة في الغرفة بمعدل واحد مليلتر في الدقيقة.

بعد ذلك ، احصل على عينة متوازنة بدرجة حرارة الغرفة ملليلتر واحد لتحميلها في المضخة. في هذه الحالة ، هو محلول بخرز السيليكا بخمسة نانومتر. بمجرد التحميل ، راقب غرفة العينة وحقن العينة توقف عند ملء الغرفة ، توقف حقن العينة في هذه الغرفة ، المملوءة بمحلول يحتوي على حبات سيليكا بخمسة نانومتر.

بعد الانتظار لمدة 30 ثانية لتقليل تأثير الاهتزاز ، ابحث عن الطول الموجي للرنين للميكرو. مرة أخرى ، لاحظ الانخفاض والنقل عبر الألياف عند الرنين باستخدام راسم الذبذبات. هذا هو الرسم التخطيطي للإعداد التجريبي في هذه المرحلة ، بما في ذلك المشتق المتكامل النسبي أو وحدة التحكم PID.

التكامل والتردد. قم بتشغيل وحدة التحكم في وضع القفل التلقائي مع قفل أعلى الذروة. اضبط تردد التدرج على كيلوهرتز واضبط سعة تذبذب الطول الموجي على 19 فيمتو متر.

بعد العثور تجريبيا على إعدادات PID ، قم بقفل الطول الموجي لليزر تلقائيا إلى الطول الموجي للرنين للويد الصغير. اجمع البيانات عن طريق تسجيل إخراج وحدة التحكم في التغذية الراجعة. فيما يلي آثار تمثيلية لتحول الرنين في مقاييس الفيمتو مقابل الوقت بالثواني التي يتم إنتاجها باستخدام بروتوكول باستخدام ثلاثة جسيمات ربط مختلفة بترتيب الحجم.

الجسيمات هي الإكسوسومات أو الحويصلات النانوية. خمسة حبات سيليكا نانومتر وإنترلوكين بشري جزيئين. لاحظ المقاييس المختلفة لكل من AEs الرأسية والأفقية في كل مجموعة بيانات.

تعد مراقبة المقاييس المختلفة في البيانات لأحجام الجسيمات المختلفة مؤشرا على أن هذه التقنية قد تم إجراؤها بشكل صحيح. عندما يرتبط الجسيم بالرمز ، يزداد الطول الموجي للرنين ل OID مما يؤدي إلى زيادة التتبع. عندما ينفصل الجسيم ، ينخفض الطول الموجي للرنين مما يؤدي إلى التنحى.

يتم تحديد ارتفاع كل خطوة من خطوات الطول الموجي حسب حجم الجسيم وموقعه على الويد الصغير. يتم تحديد المقاييس الزمنية من خلال ديناميكيات OID للجسيمات بمجرد إتقانها ، يمكن تنفيذ هذه التقنية في حوالي ثلاث ساعات إذا تم إجراؤها بشكل صحيح. أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر الحفاظ على كل شيء نظيفا وخاليا من الغبار قدر الإمكان.