Un electrodo Nanopore inalámbricas cerradas para el análisis de las nanopartículas individuales

Resumen

Aquí, presentamos un protocolo para la fabricación de un electrodo nanopore inalámbricas cerradas y posterior medición electroquímica de colisiones de nanopartículas individuales.

Resumen

Medición de las características intrínsecas de las nanopartículas individuales por demostrable tiene profunda importancia y posibles impactos en Nanociencia. Sin embargo, analizando electroquímicamente nanopartículas solo es un reto, como el sensor nanointerface es incontrolable. Para abordar este desafío, se describen aquí la fabricación y caracterización de un electrodo nanopore inalámbricas cerradas (vino) que exhibe una morfología altamente controlable y reproducibilidad excepcional. La fácil fabricación de vino permite la preparación de nanoelectrodos definidas en un laboratorio de química general sin el uso de un equipo caro y limpio. Una aplicación de 30 nm cerradas vino en análisis de nanopartículas de oro individuales en la mezcla también se destaca, que muestra una resolución actual de 0,6 pA y alta resolución temporal de 0.01 Sra. acompañado por su excelente morfología y pequeñas diámetros, más aplicaciones potenciales de WNEs cerradas pueden ser ampliados de caracterización de nanopartículas y detección única molécula/ion unicelular de sondeo.

Introducción

Las nanopartículas han atraído gran atención debido a diversas características como su capacidad catalítica, características ópticas, electroactivity y alta relación superficie a volumen^{1,2,3, 4}. análisis electroquímico de nanopartículas individuales es un método directo para la comprensión de los procesos químicos y electroquímicos intrínsecos a nivel de nanoescala. Para lograr mediciones altamente sensibles de nanopartículas individuales, dos métodos electroquímicos se han aplicado anteriormente para leer información de nanopartículas de a....

Protocolo

1. preparación de soluciones

Nota: Preste atención a las precauciones Generales de seguridad para todos los productos químicos. Disponer de productos químicos en una campana de humos y utilizar guantes, gafas y una capa del laboratorio. Mantenga los líquidos inflamables lejos de fuego o chispas. Todas las soluciones acuosas se prepararon con agua ultrapura (18.2 MΩ cm a 25 ° C). Las soluciones preparadas se filtraron usando un filtro de tamaño de poro de 0,22 μm.

1. Preparación de solución de KCl
   1. Disolver 0,074 g de cloruro de potasio en 100 mL de agua desionizada.
2. Preparaci....

Resultados

Demostramos un enfoque fácil para fabricar un bien definido electrodo 30 de nanopore inalámbrica en nm basada en un nanopipette cónico de cuarzo. La fabricación de un nanopipette se demuestra en la figura 1, que incluye tres pasos principales. Un microcapillary con un diámetro interno de 0,5 mm y 1,0 mm de diámetro exterior se fija en el extractor, y luego un láser se enfoca en el centro del tubo capilar para fundir el cuarzo. Mediante la aplicación de fuerza.......

Discusión

Fabricación de una nanopipette bien definida es el primer paso en el proceso de fabricación de vino de tipo cerrado. Enfocando un láser de CO₂ en el centro del tubo capilar, tubo uno capilar separa en dos nanopipettes simétricos con puntas cónicas de nanoescala. El diámetro se controla fácilmente, que van desde 30-200 nm, ajustando los parámetros del tirador láser. Se observa que los parámetros de tracción pueden variar para tiradores de pipeta diferente. La temperatura ambiental y la humedad también pueden in.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Acetona	Sigma-Aldrich	650501	Altamente inflamable y volátil
Balanza analítica	Mettler Toledo	ME104E
Amplificador Axopatch 200B	Molecular Devices
Adhesivo reutilizable Blu-Tack	Bostik
Tubo de centrífuga	Corning Inc.		Tubos de centrífuga con tapón CentriStar, 15 ml
Ácido cloroáurico	Energy Chemical	E0601760010	HAuCl4
Clampfit 10.4	Software Molecular Devices Digidata
1550A Molecular	Devices
Fi1c Cámara CCD de color verdadero	Nikon
Ecoflex 5 Silicona de curado por adición pipetas	de caucho Smooth-On	17050377
Eppendorf Reference 2	Eppendorf	492000904	10, 100 y 1000 µ L
Etanol	Sigma-Aldrich	24102	Jaula
			de Faraday
iXon 888 EMCCD	Andor
Tubos de microcentrífuga	Axygen Scientific		0,6, 1,5 y 2,0 mL
Microcargador	Eppendorf	5242 956.003	20 µ L
Cubierta de vidrio del microscopio	Fisher Scientific	LOT 16938	20 mm * 60 mm-1 mm de espesor
Purificador de agua Milli-Q	Millipore	SIMS00000	Denton Evaporador de haz de electrones
P-2000 tirador láser	Sutter Instrument
Puntas de pipeta	Axygen Scientific		10, 200 y 1,000 µ L
Cloruro de potasio,+D25+A2:F2+A2:F25	Sigma Aldrich	P9333-500G	KCl
Pipetas de cuarzo	Sutter	QF100-50-7.5	Diámetro exterior:1,0 mm, diámetro interior:0,5 mm, 75 mm
de longitud Frigorífico	Siemens
Diluyente de silicona	Smooth-On	1506330
Alambre de plata	Alfa Aesar	11466
Sodio borohidruro,	Tianlian Chem. Tech.	71320	invertido NaBH4
Ti-U	Nikon

DS altamente inflamable y volátil Cobre Microscopio de campo oscuro