Name: Plasmonic اصطياد والإفراج عن النانوية في بيئة المراقبة (فيديو) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-04-04T11:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 13 s
Description: تعلم تصنيع رقاقة ميكروية لاصطياد الجسيمات النانوية باستخدام ملاقط بلازمونية ثنائية الأبعاد. تتيح هذه التقنية قياس قوى الاصطياد القصوى وتطبيقاتها في الفحوصات المناعية وإيصال الأدوية.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

وأيد هذا العمل من قبل R تكنولوجيا المعلومات والاتصالات وبرنامج D من MSIP / IITP (R0190-15-2040، تطوير نظام إدارة التكوين محتويات وجهاز محاكاة للطباعة 3D باستخدام المواد الذكية).

<ol><li>Crane, N. B., Onen, O., Carballo, J., Ni, Q., Guldiken, R. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/article/10.1007/s10404-012-1060-1">Fluidic assembly at the microscale: progress and prospects.</a> Microfluid. Nanofluid. 14 (3), 383-419 (2013).</li>
<li>Yao, B., Luo, G. A., Feng, X., Wang, W., Chen, L. X., Wang, Y. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+microfluidic+device+based+on+gravity+and+electric+force+driving+for+flow+cytometry+and+fluorescence+activated+cell+sorting%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">A microfluidic device based on gravity and electric force driving for flow cytometry and fluorescence activated cell sorting.</a> Lab Chip. 4 (6), 603-607 (2004).</li>
<li>Zhang, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On-chip+manipulation+of+continuous+picoliter-volume+superparamagnetic+droplets+using+a+magnetic+force%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">On-chip manipulation of continuous picoliter-volume superparamagnetic droplets using a magnetic force.</a> Lab Chip. 9 (20), 2992-2999 (2009).</li>
<li>Park, I. Y., Sung, S. Y., Lee, J. H., Lee, Y. G. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0960-1317/17/10/N03/pdf">Manufacturing micro-scale structures by an optical tweezers system controlled by five finger tips.</a> J. Micromech. Microeng. 17, N82-N89 (2007).</li>
<li>Kim, J. D., Hwang, S. U., Lee, Y. G. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0960-1317/22/10/105003">Traceable assembly of microparts using optical tweezers.</a> J. Micromech. Microeng. 22, 105003(2012).</li>
<li>Kim, J. D., Lee, Y. G. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0960-1317/23/6/065010">Construction and actuation of a microscopic gear assembly formed using optical tweezers.</a> J. Micromech. Microeng. 23, 065010(2013).</li>
<li>Kim, J. D., Choi, J. H., Lee, Y. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+measurement+of+the+maximal+forces+in+plasmonic+tweezers%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">A measurement of the maximal forces in plasmonic tweezers.</a> Nanotechnology. 26 (42), 425203(2015).</li>
<li>Kim, J. D., Lee, Y. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trapping+of+a+single+DNA+molecule+using+nanoplasmonic+structures+for+biosensor+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed.+Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Trapping of a single DNA molecule using nanoplasmonic structures for biosensor applications.</a> Biomed. Opt. Express. 5 (8), 2471-2480 (2014).</li>
<li>Quidant, R. <a target="_blank" href="https://www.cambridge.org/core/journals/mrs-bulletin/article/plasmonic-tweezersthe-strength-of-surface-plasmons/3637FF8C774139A6CCBD5666BC87F310">Plasmonic tweezers - the strength of surface plasmons.</a> MRS Bull. 37 (8), 739-744 (2012).</li>
<li>Juan, M. L., Gordon, R., Pang, Y., Eftekhari, F., Quidant, R. <a target="_blank" href="http://www.nature.com/nphys/journal/v5/n12/abs/nphys1422.html">Self-induced back-action optical trapping of dielectric nanoparticles.</a> Nat. Phys. 5, 915-919 (2009).</li>
<li>Pang, Y., Gordon, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+trapping+of+12+nm+dielectric+spheres+using+double-nanoholes+in+a+gold+film%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Optical trapping of 12 nm dielectric spheres using double-nanoholes in a gold film.</a> Nano Lett. 11 (9), 3763-3767 (2011).</li>
<li>Tanaka, Y., Kaneda, S., Sasaki, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanostructured+potential+of+optical+trapping+using+a+plasmonic+nanoblock+pair%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Nanostructured potential of optical trapping using a plasmonic nanoblock pair.</a> Nano Lett. 13 (5), 2146-2150 (2013).</li>
<li>Kang, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-power+nano-optical+vortex+trapping+via+plasmonic+diabolo+nanoantennas%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Commun%22%5BJournal%5D)">Low-power nano-optical vortex trapping via plasmonic diabolo nanoantennas.</a> Nat. Commun. 2, 582(2011).</li>
<li>Roxworthy, B. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+plasmonic+bowtie+nanoantenna+arrays+for+optical+trapping%2C+stacking%2C+and+sorting%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Application of plasmonic bowtie nanoantenna arrays for optical trapping, stacking, and sorting.</a> Nano Lett. 12 (2), 796-801 (2012).</li>
<li>Shoji, T., Tsuboi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasmonic+optical+tweezers+toward+molecular+manipulation%3A+tailoring+plasmonic+nanostructure%2C+light+source%2C+and+resonant+trapping%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem.+Lett%22%5BJournal%5D)">Plasmonic optical tweezers toward molecular manipulation: tailoring plasmonic nanostructure, light source, and resonant trapping.</a> J. Phys. Chem. Lett. 5 (17), 2957-2967 (2014).</li>
<li>Pang, Y., Gordon, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+trapping+of+a+single+protein%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Optical trapping of a single protein.</a> Nano Lett. 12 (1), 402-406 (2012).</li>
<li>Tsuboi, Y., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jz100659x">Optical trapping of quantum dots based on gap-mode-excitation of localized surface plasmon.</a> J. Phys. Chem. Lett. 1, 2327-2333 (2010).</li>
<li>Shoji, T., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23586869">Permanent fixing or reversible trapping and release of DNA micropatterns on a gold nanostructure using continuous-wave or femtosecond-pulsed near-infrared laser light.</a> J. Am. Chem. Soc. 135 (17), 6643-6648 (2013).</li>
<li>Grigrenko, A. N., Roberts, N. W., Dickson, M. R., Zhang, Y. <a target="_blank" href="http://www.nature.com/nphoton/journal/v2/n6/abs/nphoton.2008.78.html">Nanometric optical tweezers based on nanostructured substrates.</a> Nat. Photonics. 2, 365-370 (2008).</li>
<li>Righini, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nano-optical+trapping+of+rayleigh+particles+and+escherichia+coli+bacteria+with+resonant+optical+antennas%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Nano-optical trapping of rayleigh particles and escherichia coli bacteria with resonant optical antennas.</a> Nano Lett. 9 (10), 3387-3391 (2009).</li>
<li>Chen, K. Y., Lee, A. T., Hung, C. C., Huang, J. S., Yang, Y. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transport+and+trapping+in+two-dimensional+nanoscale+plasmonic+optical+lattice%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Transport and trapping in two-dimensional nanoscale plasmonic optical lattice.</a> Nano Lett. 13 (9), 4118-4122 (2013).</li>
<li>Berthelot, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+manipulation+with+scanning+near-field+optical+nanotweezers%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Nanotechnol%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional manipulation with scanning near-field optical nanotweezers.</a> Nat. Nanotechnol. 9 (4), 295-299 (2014).</li>
<li>Chen, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+optical+trapping+and+arrangement+of+nano-objects+in+a+plasmonic+nanocavity%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Enhanced optical trapping and arrangement of nano-objects in a plasmonic nanocavity.</a> Nano Lett. 12 (1), 125-132 (2011).</li>
<li>Wang, K., Schonbrun, E., Steinvurzel, P., Crozier, K. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trapping+and+rotating+nanoparticles+using+a+plasmonic+nano-tweezer+with+an+integrated+heat+sink%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Commun%22%5BJournal%5D)">Trapping and rotating nanoparticles using a plasmonic nano-tweezer with an integrated heat sink.</a> Nat. Commun. 2, 469(2011).</li>
<li>Byun, D., Cho, S. J., Kim, S. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0960-1317/23/12/125010">Fabrication of a flexible penetrating microelectrode array for use on curved surfaces of neural tissues.</a> J. Micromech. Microeng. 23, 125010(2013).</li>
</ol>

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

تم إدراج كابل SMF في حفرة كابل SMF على رقاقة، كما هو مبين في نقطة مستطيلة الشكل 6A. لأن الكابل حفرة SMF أكبر من قطر الكابل، تم استخدام الايبوكسي الغراء لاغلاق الفجوة لمنع تسرب من الحل الجسيمات المتدفقة. قبل تطبيق الغراء الايبوكسي، كتلة الذهب وحافة كابل يجب أن تكون محاذاة محوري باليد باستخدام المجهر. على الرغم من أنها مثالية للحافة كابل إدراج وnanohole إلى الانحياز محوري، وهو اختلال طفيف يمكن السكوت لأن شعاع الليزر يتباعد بمجرد خروجه من نهاية كابل NA SMF حافة 0.14،...

القدرة على التعامل مع الأشياء الميكروسكيل هي ميزة لا غنى عنها للعديد من التجارب الصغيرة / نانو. يمكن التلاعب الاتصال مباشرة يضر الكائنات التلاعب بها. الافراج عن الكائنات التي عقدت سابقا هو أيضا تحديا بسبب مشاكل stiction. للتغلب على هذه القضايا، العديد من الطرق غير المباشرة باستخدام فلويديك 1، 2 الكهربائية، والمغناطيسية 3، أو قوات الضوئية 4، 5، 6، 7، 8 تم اقتراحها. تستند ملاقط Plasmonic التي تستخدم قوات الضوئية على فيزياء استثنائية تعزيز المجال عدة أوامر أكبر من شدة الحادث 9. هذا التعزيز ميداني قوي للغاية تمكن محاصرة من جزيئات صغيرة جدا. على سبيل المثال، فقد تبين لشل والتلاعب النانوالأشياء، مثل جزيئات البوليستيرين 7 و 10 و 11 و 12 و 13 و 14 و 15 سلاسل البوليمر والبروتينات 16، النقاط الكمومية 17، وجزيئات DNA 8، 18. دون ملاقط plasmonic، فمن الصعب أن الجسيمات النانوية فخ لأنها تختفي بسرعة قبل أن يتم فحصها بشكل فعال أو لكانت معطوبة بسبب كثافة عالية من الليزر. وقد استخدمت العديد من الدراسات plasmonic مختلف الهياكل الذهب النانوية. يمكننا تصنيف الهياكل الذهب وجاحظ أنواع nanodisk 12، 13، 14، 15، 19 <sتصل&gt;، 20، 21 أو قمعها أنواع nanohole 7، 8، 10، 11، 22، 23. من حيث الراحة والتصوير، وأنواع nanodisk هي أكثر ملاءمة من أنواع nanohole لأن لهذا الأخير، يمكن للركائز الذهب عرقلة عرض الملاحظة. وعلاوة على ذلك، يحدث محاصرة plasmonic بالقرب من هيكل plasmonic ويجعل المراقبة أكثر تحديا. إلى حد علمنا، محاصرة plasmonic على أنواع nanohole تم التحقق فقط باستخدام إشارات نثر غير المباشرة. ومع ذلك، لا الملاحظات المباشرة الناجحة، مثل الصور المجهرية، فقد تم الإبلاغ عنها. ووصف عدد قليل من الدراسات الموقف من الجسيمات المحاصرين. وقدم واحدة من هذه النتيجة وانغ وآخرون. وأنشأوا عمود الذهب على ركيزة الذهب، ولاحظ عالمادة الحركة باستخدام المجهر الفلورسنت 24. ومع ذلك، هذا هو فعالة فقط لرصد الحركات الجانبية وليس في اتجاه مواز لمحور الحزمة. في هذه الورقة، ونحن نقدم تصميم رقاقة وتلفيق إجراءات الموائعية جديدة. باستخدام هذه الشريحة، علينا أن نظهر رصد الجسيمات المحاصرين plasmonically، سواء في اتجاهات متوازية ومتعامدة مع البنية النانوية plasmonic. وعلاوة على ذلك، فإننا قياس القوة القصوى للجسيمات يجمد عن طريق زيادة سرعة السائل للعثور على سرعة تحول في رقاقة. هذه الدراسة هي فريدة من نوعها لأن معظم الدراسات على ملاقط plasmonic لا يمكن أن تظهر من الناحية الكمية قوات محاصرة القصوى المستخدمة في الاجهزة الخاصة بهم التجريبية.

<table><tbody><tr><td>مقاوم للضوء السلبي &nbsp;</td><td>MicroChem</td><td>SU-8 2075</td><td></td></tr><tr><td>Developer</td><td>MicroChem</td><td>SU-8 Developer</td><td></td></tr><tr><td>Positive Photoresist&nbsp;</td><td>ميرك المحدودة</td><td>AZ GXR-601</td><td></td></tr><tr><td>AZ Photoresist Developers</td><td>Merck Ltd.</td><td>AZ 300 MIF</td><td></td></tr><tr><td>HMDS</td><td>Merck Ltd.</td><td>AZ التصاق التصاق</td><td></td></tr><tr><td>محاذاة</td><td>ميداس نظام</td><td>MDA 400M</td><td></td></tr><tr><td>آلة البلازما الجوية &nbsp;</td><td>عملية الغلاف الجوي شركة البلازما</td><td>IDP-1000</td><td></td></tr><tr><td>Polydimethylsiloxane (PDMS) Dow</td> <td>Corning</td><td>Sylgard 184 A / B</td><td></td></tr><tr><td>شرائح اختبار مطلية بالذهب</td><td>EMF Co.</td><td>TA124 (Ti / Au)</td><td></td></tr> <tr><td>Au etchant&nbsp;</td><td>شركة ترانسين</td><td>TFA</td><td></td></tr><tr><td>Ti etchant&nbsp;</td><td>شركة ترانسين</td><td>عدسة موضوعية TFT</td><td></td></tr><tr><td>40X&nbsp;</td><td>Edmund Optics</td><td>40X DIN</td><td></td></tr><tr><td>60X الغمر في الماء عدسة موضوعية &nbsp;</td><td>أوليمبوس</td><td>LUMPLFLN 60XW</td><td></td></tr><tr><td>ليزر حادث الألياف الضوئية &nbsp;</td><td>IPG Photonic</td><td>YLR 10</td><td></td></tr><tr><td>SMF مقرنة</td><td>Thorlabs</td><td>MBT612D / M</td><td></td></tr><tr><td>حقنة ميكرومضخة</td><td>هارفارد</td><td>PC2 70-4501</td><td></td></tr><tr><td>مجهر الفلورسنت &nbsp;</td>نظام <td>البلازما أوليمبوس</td><td>IX-51</td><td></td></tr><tr><td></td><td>شركة فيمتو ساينس إنك</td><td>CUTE-MPR</td><td></td></tr></tbody></table>

plasmonic اصطياد والإفراج عن النانوية في بيئة المراقبة

Plasmonic Trapping and Release of Nanoparticles in a Monitoring Environment

ملاقط Plasmonic استخدام بولاريتون مأكل سطح لحصر الأجسام النانوية قطوب. بين تصاميم مختلفة من ملاقط plasmonic، سوى عدد قليل يمكن أن نلاحظ جزيئات يجمد. وعلاوة على ذلك، فإن عددا محدودا من الدراسات قياسها تجريبيا قوات exertable على الجسيمات. يمكن تصنيف التصاميم وجاحظ نوع nanodisk أو قمعها نوع nanohole. لهذا الأخير، والمراقبة المجهرية هي صعبة للغاية. في هذه الورقة، وإدخال نظام منتاش plasmonic جديد لرصد الجسيمات، سواء في اتجاهات متوازية ومتعامدة مع محور متماثل هيكل nanohole plasmonic. هذه الميزة تتيح لنا مراقبة حركة كل جسيم بالقرب من حافة nanohole. وعلاوة على ذلك، يمكننا تقدير كمي لقوات محاصرة القصوى باستخدام قناة الموائعية جديدة.

يظهر عملية تصنيع متناهية والذهب nanohole لوحة PDMS في أرقام 1 و 2. طريقة الجمع بين البابين الثاني ويظهر رقاقة الفعلية في الشكل (3). تم قطع PDMS للكشف داخل القناة من جانب رقاقة. ومع ذلك، فإنه من الصعب مراقبة الجزيئات المتدفقة في القناة بسبب خشونة سطح الطائرة القطع. ولذلك، قدمنا طريقة PDMS طلاء لحل هذه المشكلة، كما هو مبين في الشكل (4). <p class="jove_content" fo:keep-together.wi...

ويرد عملية تصنيع الرقائق الدقيقة التي تتضمن ملاقط plasmonic هنا. رقاقة تمكن التصوير من الجسيمات المحاصرين لقياس قوات محاصرة القصوى.

Plasmonic اصطياد والإفراج عن النانوية في بيئة المراقبة

Plasmonic tweezers use surface plasmon polaritons to confine polarizable nanoscale objects. Among the various designs of plasmonic tweezers, only a few ...

الهدف العام من هذه التجربة هو مراقبة الجسيمات في بُعدين، بحيث يكون أحدهما موازيًا والمحور الآخر عموديًا على المحور المتماثل لبنية الثقوب النانوية البلازمونية، وتقدير القوة القصوى للاحتجاز في النظام كميًا. يمكن لهذه الطريقة أن تساعد في الإجابة على تساؤلات في علوم الحياة تتعلق بالتطوير السريع للمقايسات المناعية، واحتجاز الخلايا والبكتيريا، وتحليل الليبوزومات، ودراسات إطلاق الأدوية باستخدام الجسيمات النانوية. تكمن الميزة الرئيسية لهذه التقنية في أنها تسمح بمراقبة حركة الجسيمات في بُعدين، أحدهما في محور شعاع الليزر، والآخر في الاتجاه العمودي عليه.للبدء، قم بتصنيع قالب القناة الدقيقة باستخدام تقنيات الطباعة الضوئية القياسية وضع الرقاقة في طبق بتري بقطر 150 millimeter. بعد ذلك، اخلط 10 أجزاء من قاعدة PDMS مع جزء واحد من عامل المعالجة وحرك الخليط لمدة دقيقتين. بمجرد الدمج، صب 100 milliliters من خليط PDMS فوق الرقاقة.ضع طبق بتري في غرفة تفريغ وقم بعملية تفريغ الهواء لإزالة أي فقاعات من الـ PDMS. بعد ذلك، ضع طبق بتري في فرن لمدة ساعتين عند درجة حرارة 80 °C لتصلب محلول الـ PDMS. وبمجرد أن يبرد، أخرج الطبق من الفرن، وقم بالقص على طول حدود القناة الدقيقة للـ PDMS باستخدام شفرة حلاقة، ثم افصلها عن الرقاقة.بعد ذلك، استخدم مخرزة خزعة بمقاس 1.5 مليمتر لعمل فتحتي دخل وخرج بقطر 1.5 مليمتر عند كل طرف من أطراف القناة الدقيقة المصنوعة من PDMS. واستخدم مخرزة بمقاس 0.3 مليمتر لعمل فتحة لكابل الألياف الضوئية أحادية النمط في مركز القناة الدقيقة. ابدأ بتنظيف صفيحة ذهبية متوفرة تجاريًا كما هو موضح في البروتوكول النصي المرفق.بعد ذلك، ضع اللوحة على جهاز الطلاء الدوراني، واسكب 0.5 milliliters من hexamethyldisilazane على اللوحة الذهبية. قم بإجراء الطلاء الدوراني للوحة لمدة 40 ثانية بسرعة 3000 RPMs. بعد ذلك، اسكب 0.5 milliliters من المقاوم الضوئي الموجب فوق طبقة hexamethyldisilazane المطلية دورانياً، وقم بإجراء الطلاء الدوراني للوحة لمدة 40 ثانية إضافية بسرعة 3000 RPMs.أخرج الشريحة من جهاز الطلاء الدوراني، وضعها على لوح تسخين لمدة 90 ثانية عند 110 درجة مئوية لإجراء الخبز اللين للمقاوم الضوئي. بعد ذلك، استخدم شريطًا لاصقًا لتثبيت قناع الغشاء على رقاقة الزجاج، وضع شريحة الذهب التي خضعت للخبز اللين على منصة الركيزة. عرض العينة للأشعة فوق البنفسجية لمدة 4 ثوانٍ ونصف لإذابة المقاوم الضوئي وتكوين مستطيل ذهبي بطول 400 ميكرون وعرض 150 ميكرون.بعد ذلك، اغمر صفيحة الذهب في مُظهر المقاوم الضوئي لمدة دقيقة واحدة لإزالة المقاوم الضوئي المذاب. ثم اشطف صفيحة الذهب بالماء منزوع الأيونات وجففها باستخدام غاز النيتروجين. اغمر صفيحة الذهب في محلول نقش الذهب لمدة 45 ثانية لإزالة طبقة الذهب المكشوفة.بعد ذلك، اشطف صفيحة الذهب بالماء منزوع الأيونات وجففها مرة أخرى باستخدام غاز النيتروجين. ثم، اغمر الصفيحة في محلول نقش التيتانيوم لمدة خمس ثوانٍ لإزالة التيتانيوم المكشوف، ثم اشطف صفيحة الذهب مرة أخرى بالماء منزوع الأيونات وجففها بغاز النيتروجين. أزل ما تبقى من المقاوم الضوئي على صفيحة الذهب عن طريق غمرها بالتتابع في الأسيتون، والميثانول، وأخيراً الماء منزوع الأيونات لمدة ثلاث دقائق في كل منها.اغسل الشريحة ثلاث مرات بالماء منزوع الأيونات لمدة 10 ثوانٍ في كل مرة، ثم جفف الشريحة مرة أخرى باستخدام غاز النيتروجين. بعد ذلك، ضع الشريحة على لوح تسخين لمدة ثلاث دقائق عند 120 درجة Celsius لإزالة أي رطوبة متبقية تماماً. وباستخدام شعاع أيوني مركز، قم بحفر ثقب نانوي بقطر 400 nanometer في مركز كتلة الذهب المصنعة كما هو موضح في البروتوكول النصي المرفق.ضع كلاً من القناة الدقيقة المصنوعة من PDMS والصفيحة الذهبية داخل غرفة البلازما. عالج الأسطح المتلامسة لمدة دقيقة واحدة باستخدام بلازما الأكسجين. ثبت الصفيحة الذهبية على منصة الركيزة في جهاز المحاذاة.بعد ذلك، استخدم الكاميرا الموجودة في جهاز المحاذاة لتحديد مركزي فتحة كابل SMF والفتحة الموجودة في الكتلة الذهبية بحيث يتم محاذاتهما على المحور نفسه. ارفع المنصة اليدوية لدمج الجزأين. بعد ذلك، صب 2 mL من محلول PDMS المختلط في طبق بتري، وقم بعملية الطلاء الدوراني للطبق لمدة 30 ثانية بسرعة 1000 RPMs.بعد ذلك، خذ الرقاقة الدقيقة المقطوعة وضع السطح الذي سيوضع تحت المجهر في مادة PDMS الموجودة في طبق بتري. ضع طبق بتري في الفرن لمدة ساعة واحدة عند 80 درجة Celsius لتصلب محلول PDMS. وبمجرد أن تبرد، اقطع حدود الرقاقة الدقيقة ومادة PDMS باستخدام شفرة حلاقة، ثم افصلها عن طبق بتري.أولاً، قم بتوصيل عدسة شيئية بقوة تكبير 40x بحامل العدسات الشيئية للمجهر الموجود على قارن كابل الألياف الضوئية أحادي النمط. بعد ذلك، قم بتثبيت كابل الألياف الضوئية أحادي النمط على مشبك الألياف الخاص بقارن الكابل. قم بمحاذاة شعاع الليزر الساقط لملء الفتحة الخلفية للعدسة الشيئية.بعد ذلك، قم بتركيز شعاع الليزر على قلب الكابل عن طريق ضبط المنصة اليدوية ثلاثية المحاور المثبتة على الموصل. قم بقياس قدرة الليزر قبل الإدخال عند حافة كابل الألياف، وذلك لأن كابل الألياف الثابت في الرقاقة الدقيقة لا يمكن فصله. ثم، أدخل الطرف المقابل للكابل في فتحة الكابل الموجودة في الرقاقة الدقيقة.قم بمحاذاة كابل الليف الضوئي يدويًا باستخدام التغذية البصرية الراجعة بحيث يكون عموديًا على الكتلة الذهبية التي تحتوي على الثقب النانوي. يجب ألا يدخل طرف كابل الليف الضوئي المُدخل في القناة الدقيقة لتجنب إعاقة تدفق السوائل. وأخيرًا، قم بسد فتحة الكابل باستخدام غراء الإيبوكسي لمنع تسرب محلول الجسيمات المتدفق من الفجوة التي يبلغ قياسها 87.5 micrometer بين فتحة الكابل وغلاف كابل الليف الضوئي.قم بتوصيل حقنة تحتوي على محلول من جزيئات البولي ستيرين بقطر 100 nanometer بمضخة حقن دقيقة. بعد ذلك، قم بتوصيل الأنابيب بفتحات المدخل والمخرج في الشريحة الدقيقة. وبمجرد التوصيل، اضبط مضخة الحقن على 20 micrometers per second واحقن محلول الجزيئات داخل الشريحة الدقيقة.بعد ذلك، قم بتشغيل المصباح الفلوري وتأكد من إمكانية رصد الجسيم الفلوري في القناة. وعندما يخرج محلول الجسيمات من مخرج الرقاقة الدقيقة، خفض سرعة المضخة إلى 3.4 micrometers per second. ثم، قم بتشغيل مصدر الليزر بحيث يوجه شعاع الليزر إلى الثقب النانوي.سيؤدي ذلك إلى احتجاز الجسيم الفلوري عند حافة الثقب النانوي. وأخيراً، قم بزيادة سرعة السائل تدريجياً بمقدار 0.4 micrometers per second عن طريق التحكم في المضخة الدقيقة حتى يهرب الجسيم المحتجز. استخدم هذه المعلومات للحصول على قوة الاحتجاز القصوى لكل شدة ليزر.يظهر هنا إصدار مكبّر لإعداد القناة الدقيقة يوضح محاذاة الأجزاء وموقع الثقب النانوي. وبينما تتدفق جزيئات البوليسترين الفلورية بحجم 100 nanometer عبر القناة الدقيقة، يتم اصطيادها بواسطة الليزر عند الثقب النانوي. كما تظهر الجزيئات غير المصطادة وهي تتدفق متجاوزة الثقب النانوي، بينما تظل الجزيئة المصطادة في موضعها.بمجرد زيادة سرعة التدفق، تمكن الجسيم المحتجز من الإفلات. وبعد عدة تجارب، يمكن إتمام الإجراءات في غضون 14 ساعة تقريبًا، إذا نُفذت بشكل صحيح. وأثناء محاولة إجراء هذه العملية، من المهم تحسين خشونة سطح حجم الرقاقة الدقيقة لطلاء PDMS.بعد مشاهدة هذا الفيديو، يجب أن تكون لديك معرفة جيدة بكيفية مراقبة الجسيمات في كل من الاتجاهين الموازي والمتعامد مع المحور المتماثل لبنية نانوية بلازمونية.

plasmonic-trapping-release-nanoparticles-monitoring

Research

JoVE Journal

Engineering

الهندسة

وترد وملاقط Plasmonic النانو الكريستال الضوئية لإنتاج تحسينات مفيدة في السيطرة والتوجيه من الكفاءة محاصرة بصريا المتناهية الصغر ومتناهية الصغر.

الاستفادة من النانو كريستال Plasmonic والضوئية لتعزيز التلاعب الصغرى ، والجسيمات النانوية

نهج الإعداد التالية تفاصيل منخفضة محاصرة الطاقة الضوئية من عازلة النانوية باستخدام مزدوج nanohole في فيلم معدنية.

البصرية محاصرة من الجسيمات النانوية

نستخدم تتبع بصري من plasmonic النانوية للتحقيق وتوصيف الحركات تردد من الكائنات المائية.

تحليل حركة اليرقات &#39;<em&gt; الأرتيميا سالينا</em&gt; من خلال تتبع بصري من Plasmonic النانوية

قابلية التوسع والدقة لتقنيات المعالجة البصرية التقليدية محدودة بسبب الحيود. نتحايل على حد الحيود ونصف طريقة لنقل الجسيمات النانوية بصريا عبر شريحة باستخدام سطح ذهبي منقوش بمسار من الرنانات البلازمونية على شكل حرف C متقاربة.

تصنيع وتشغيل الحزام الناقل النانو البصرية

يصف لنا إجراء بصريا فخ الجسيمات الصغرى في شعرية نانوبلاسمونيك الضوئية.

الملائمة للجسيمات الدقيقة في نانوبلاسمونيك الضوئية شعرية

يمكن المحاصرين في السوائل nanorods الذهب plasmonic واستدارة ترددات كيلوهرتز استخدام ملاقط بصرية الاستقطاب دائري. إدخال أدوات لتحليل ديناميات براونية والخفيفة سكاتيرينجسبيكتروسكوبي يؤدي إلى نظام قوي للبحوث والتطبيقات في مجالات عديدة من العلوم.

تشييد وتشغيل نظام موتور يحركها الضوء الروتاري نانورود الذهب

يصف هذا البروتوكول نهجا مناسبا لدمج الاصطياد البصري والتحليل الطيفي رامان المحسن سطحيا (SERS) لمعالجة الجسيمات النانوية البلازمونية للكشف الجزيئي الحساس. بدون عوامل تجميعية ، يقوم ليزر الاصطياد بتجميع الجسيمات النانوية البلازمونية لتعزيز إشارات SERS للتحليلات المستهدفة للقياسات الطيفية في الموقع .

المحاصرة البصرية للجسيمات النانوية البلازمونية لتوصيف التحليل الطيفي رامان المحسن للسطح في الموقع

تستخدم المثقلة النانوية البلازمونية رنين البلازمون السطحي الموضعي في الهياكل النانوية الذهبية لاحتجاز الجسيمات النانوية المفردة ، بما في ذلك البروتينات ، داخل مجال بصري بمقياس نانومتر. تكشف التغييرات في الإشارة المتناثرة عن وجود البروتين والديناميكيات التوافقية ، مما يتيح المراقبة دون تعديلات الفلوروفور أو الربط السطحي.

مراقبة الديناميكيات التوافقية للبروتينات المفردة غير المعدلة باستخدام نساقطات النوتوزان البلازمونية

هي ملفقة الكريستالات السليكون الأغشية الرقيقة الخلايا الشمسية على الزجاج بواسطة ترسب طبقات البورون والفوسفور السيليكون مخدر تليها التخميل التبلور عيب، وmetallisation. هو عرض Plasmonic ضوء للاحتباس من خلال تشكيل النانوية حج على سطح الخلية السيليكون توج مع عاكس منتشرة مما أدى إلى تعزيز ~ photocurrent 45٪.

الكريستالات السليكون الخلايا الشمسية الأغشية الرقيقة مع Plasmonic معززة للضوء للاحتباس

النظام المذكور في هذه الوثيقة توظف فخ البصرية التقليدية فضلا عن خط محاصرة البصرية الثلاثية الأبعاد مستقلة، قادرة على خلق والتلاعب الفخاخ متعددة. وهذا يسمح لإيجاد ترتيبات هندسية معقدة من الجزيئات الانكسار مع السماح أيضا عالية السرعة القياسات في وقت واحد، عالية الدقة لنشاط الإنزيمات البيولوجية.

بناء مجهر عالي الدقة مع التقليدية والتصوير المجسم قدرات ملائمة بصري

تعلم تصنيع رقاقة ميكروية لاصطياد الجسيمات النانوية باستخدام ملاقط بلازمونية ثنائية الأبعاد. تتيح هذه التقنية قياس قوى الاصطياد القصوى وتطبيقاتها في الفحوصات المناعية وإيصال الأدوية.

Plasmonic اصطياد والإفراج عن النانوية في بيئة المراقبة

استكشف المزيد من الفيديوهات