Analizando el movimiento de la Nauplio ' Artemia salina 'Por Optical Tracking de plasmónicas nanopartículas

Utilizamos el seguimiento óptico de nanopartículas plasmónica para investigar y caracterizar los movimientos de frecuencia de los organismos acuáticos.

El objetivo general de este procedimiento es analizar las frecuencias del movimiento de un microorganismo acuático utilizando una nanopartícula plasmónica atrapada ópticamente. Esto se logra observando primero las larvas de OPIS en el agua bajo un microscopio, equipado con una pinza óptica y una cámara. El segundo paso es añadir nanopartículas de oro de 16 nanómetros de diámetro al entorno de OPIS.

A continuación, se utiliza la pinza óptica para atrapar una sola nanopartícula de oro cerca de los NOI. El paso final es observar la difusión de la nanopartícula atrapada, ya que está influenciada por el movimiento del Nous. Los datos de video son capturados y analizados por un software de seguimiento de partículas.

En última instancia, la posición de la nanopartícula dependiente del tiempo se transforma en espacio de Fourier para extraer las frecuencias de movimiento del nous. La principal ventaja de esta técnica sobre los métodos existentes como la microscopía común, es que se analizan las vibraciones fluídicas y, por lo tanto, este método no está restringido a ninguna resolución óptica. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el ambientalismo, como el análisis del agua de los ecosistemas socráticos.

Comience preparando un microscopio vertical equipado para la iluminación de campo oscuro. Proporcione al microscopio un objetivo de inmersión en agua y un objetivo de aire. Además, acople una pinza óptica de onda continua de 1064 nanómetros al microscopio.

A continuación, monte una cámara con un filtro de muesca a 1064 nanómetros para detectar e imágenes de partículas de oro y movimiento de opus. Utilice un medidor de potencia después del objetivo para ajustar la potencia del láser a 1000 milivatios. Apague el láser hasta que lo necesite.

La preparación de la muestra comienza con el pipeteo de una gota de agua de 180 microlitros en un portaobjetos de vidrio de microscopio. Coloque la muestra en el microscopio de campo oscuro en este punto, pipetee OPIS de un tanque de agua. Transfiérelo a la gota de agua.

Selecciona el objetivo aéreo 10 x. Observe el movimiento del OPIS en la solución y grabe una transmisión de vídeo de diez segundos a 25 fotogramas por segundo. Una vez hecho esto, prepárese para el siguiente paso.

Diluir una parte de solución madre de nanopartículas de oro de 60 nanómetros de diámetro en 100 partes de agua. Regrese al microscopio y mida cinco microlitros de la solución. Agregue esto a la gota de agua con opus.

Cuando esté listo, cambie a un objetivo de inmersión en agua de 100 x. Para ver la gota de agua, proceda cuando se pueda ver aproximadamente una nanopartícula de oro en el campo de visión. Para atrapar una partícula, encienda el láser de la trampa óptica y observe la gota.

Mueva la platina del microscopio para acercar el rayo láser a una nanopartícula de oro. La partícula será atraída hacia el punto focal del rayo láser y dejará de difundirse. Tome un video de la nanopartícula atrapada a 50 cuadros por segundo durante 30 segundos, apague el láser de la pinza óptica para liberar la partícula de la trampa.

El siguiente paso es analizar el video en una computadora. Utilice el software de seguimiento de partículas para determinar la posición XY de la partícula en función del tiempo y encuentre el espectro de frecuencias con una transformada rápida de Fourier de estos datos. Este gráfico muestra el desplazamiento XY de una nanopartícula de oro atrapada, que solo está en movimiento.

La distribución es gaussiana. Después de agregar un OIS al agua, el desplazamiento XY de la partícula cambia debido a las vibraciones fluídicas. El flujo microfluídico generado por el animal provoca una distorsión dependiente de la frecuencia en la dirección Y.

Estos gráficos muestran los espectros de frecuencia en las direcciones x e y en negro, un espectro de referencia para una partícula atrapada ópticamente que no está en presencia de opis. Las curvas rojas muestran los espectros de una partícula atrapada con un opis nadando. El espectro en la dirección X no muestra una señal fuerte debido a la posición del OPIS en relación con la partícula atrapada.

El flujo está principalmente en la dirección Y como se indica en el recuadro. El espectro en la dirección Y tomado con las perillas de natación muestra una respuesta. La amplia respuesta de frecuencia en la medición es consistente con la motilidad del organismo, o por ejemplo, el movimiento de la antena principal u otras partes del cuerpo.

Máximos de frecuencia. En todas las mediciones se encontró que estaban entre 3,0 y 7,2 hercios en buena concordancia con las frecuencias observadas directamente. Una vez dominada, esta técnica se puede realizar en menos de 30 minutos si se realiza correctamente.

Al intentar este procedimiento, es importante recordar tener un atrapamiento tridimensional estable de la nanopartícula de oro utilizando fuerzas ópticas.