Name: Captura de partículas Micro en enrejado óptico Nanoplasmonic (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-09-05T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 20 s
Description: Aprende a capturar micropartículas mediante enrejados ópticos nanoplasmonicos que suprimen la convección fototérmica. Esta técnica utiliza nanodiscos de oro y las propiedades térmicas del agua para mejorar la eficiencia del atrapamiento óptico.

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Y. T. Y. agradece a fondos del Ministerio de ciencia y tecnología bajo números de concesión más 105-2221-E-007-MY3 y de la Universidad Nacional Tsing Hua en grant números 105N518CE1 y 106N518CE1.

1. configuración óptica Nota: el principio de la óptica configuración se ilustra en la figura 1.
Kit de pinzas de <ol><li>conjunto a la óptica (véase la Tabla de materiales) y el módulo de fluorescencia (véase Tabla de materiales) según sus manuales. Fuente 470 nm azul luz emite luz de diodo (LED) se conectan al módulo fluorescente.</li>
	<li>Reemplazar la alta apertura numérica (NA) (NA = 1.25, aumento 100 x) objetivo de microscopio (WD) de la distancia del objetivo de inmersión de aceite por un trabajo largo (longitud focal 3.6mm, WD = 10,6 mm, NA = 0.5).</li>
	<li>Quitar la lente en la sección de expansión de la viga del kit montado para conseguir sueltos enfocar el rayo láser.</li>
	<li>Vuelta en la alimentación y la corriente para el laser de diodo de longitud de onda 980 nm y uso la cargada junto cámara de dispositivo (CCD) para asegurarse de que el rayo láser esté correctamente alineado. 
	Nota: Si el rayo láser está bien alineado, la cámara mostrará un punto gaussiano.</li>
</ol> 2. Nanofabricación <ol><li>marcador fabricación. 
	Nota: Los marcadores ayudarán a colocar la matriz de nanoplasmonic durante el proceso de la fabricación y posterior captura experimento. El proceso detallado se ilustra en la figura 1 complementaria.
	<ol><li>Película de óxido de estaño (ITO) de indio depósito 40 nm en un cubreobjetos de espesor 0,17 mm con farfulla. 
		Nota: La película de ITO ayuda descarga electrones durante el proceso de litografía subsecuente la viga e.</li>
		<li>Vuelta capa una capa de 8 μm de photoresist positivo con giro velocidad 4000 rpm y tiempo 30 s con un recubridor spin.</li>
		<li>Suave cuece al horno la muestra a 90 ° C por 5 min y alinee la muestra con el photomask para marcador y exponer la muestra a la luz de 80 UV s en el alineador máscara.</li>
		<li>Tomar la muestra en el revelador del photoresist para 130 s.</li>
		<li>Depositar una capa de 2 nm de cromo y una capa de nm 40 de oro en la muestra usando la evaporación térmica. 18</li> <li>tomar la muestra en acetona y colóquelo en un limpiador ultrasónico de funcionamiento 43 kHz y 150 W durante 5 min para lift off</li>
	</ol></li> <li>Fabricación de matriz Nanoplasmonic <ol><li>capa de vuelta una capa de la viga e resistir PMMA 120K con velocidad 5000 rpm durante 30 s en un recubridor spin. Cueza al horno la muestra a 160 ° C por 3 min sobre una placa caliente.</li>
		<li>Vuelta capa otra capa de resistir e-beam PMMA 960K con velocidad 5000 rpm durante 30 s en un recubridor spin. Cueza al horno la muestra a 160 ° C por 3 min sobre una placa caliente.</li>
		<li>Escritor de uso e-beam para exponer la viga e resistir con aceleración tensión de 30 kV y dosis 400 C/cm 2.</li>
		<li>Depositar una capa de nm 40 de oro en un evaporador térmico.</li>
		<li>Tomar la muestra en acetona y colóquelo en un limpiador ultrasónico durante 5 minutos para lift off</li>
	</ol></li></ol> 3. Sistema de enfriamiento y su calibración de la temperatura de la muestra Nota: la muestra diseño de la etapa de enfriamiento se muestra en la figura 2 complementaria.
<ol><li>Haciendo el circuito driver para muestra enfriamiento <ol><li>resistencias, transistores de ensambladura bipolar los transistores de efecto de campo poder óxido de metal en el circuito personalizado siguiendo el diagrama del circuito en suplementario Figura 3 . Todos estos componentes con soldador de la soldadura.</li>
		<li>Los cables de conexión entre el puerto de control del tablero del circuito y el tablero de control electrónico. Conecte los cables entre el puerto de salida de los circuitos y refrigeración termoeléctrica del elemento (TEC). Coloque el elemento de la TEC en el escenario de la muestra con el hundimiento del calor. 
		&#8203; Nota: el TEC tiene un agujero en el centro para permitir que el rayo láser al pasar por.</li>
		<li>Conecte los cables de la placa de circuito a 5 V fuente de alimentación. Utilizar la cámara infrarroja de la visión de futuro para controlar la temperatura para comprobar si la refrigeración termoeléctrica es correctamente enfriando.</li>
	</ol></li> <li>Calibración de la temperatura medida en el futuro cámara y resistencia temperatura detector (RTD) termómetro infrarrojo.
	<ol><li>Coloque el termómetro RTD en un cubreobjetos en blanco y aplique una pequeña cantidad de pasta térmica sobre la misma para asegurar el buen contacto térmico entre el RTD termómetro y cubreobjetos de.</li>
		<li>Cambiar el ajuste de potencia de salida del circuito de control electrónico del elemento TEC cambiando el ciclo de trabajo de programación de modulación de anchura de pulso y esperar 3 minutos para asegurarse de que se alcance la temperatura de estado estacionario. Leer la temperatura con el termómetro RTD.</li>
		<li>Vuelta en la cámara infrarroja mirando hacia adelante y el monitor de la temperatura. Repetir este proceso en varios ajustes de potencia de salida para obtener la curva de calibración de temperatura. En suplementario figura 4 se muestra una curva de calibración de temperatura representante. 
		Nota: Es fundamental hacer calibración entre termómetro RTD y la cámara infrarroja mira hacia delante porque la lectura de la temperatura de la cámara infrarroja de la visión de futuro debe ser exacta para asegurar la temperatura correcta.</li>
	</ol></li></ol> 4. Captura de micropartículas <ol><li>diluir micro partículas de poliestireno de 2 de diámetro μm en agua desionizada en un microcentrifugetube con proporción de volumen apropiado. 
	Nota: La concentración de micropartículas se puede ajustar según el objetivo del experimento. Mientras que menor concentración permite un intervalo de tiempo de la muestra entre los eventos de captura de partículas individuales, mayor concentración acortará el tiempo para la captura de partículas múltiples. Para la captura de una partícula, una concentración típica es ~0.05% (w/v).</li>
	<li>Coloca la muestra con la matriz de nanoplasmonic en el escenario y girar en un 470 nm LED como la fuente de luz de fluorescencia y ajustar manualmente la potencia de 5 mW para la proyección de imagen de campo brillante.</li>
	<li>Utilice el marcador para ubicar la matriz nanoplasmonic, alinee la muestra y la cámara para asegurarse de que la matriz está en el centro de la región de interés en la pantalla del ordenador.</li>
	<li>Dispensar 10 μl de las diluida micro partículas de diámetro de 2 μm en la muestra con una micro pipeta.</li>
	<li>Encender la corriente para el diodo de láser de longitud de onda 980 nm para excitar la resonancia plasmónica de la matriz con una potencia en el rango de ~ 1 mW a 10 mW.</li>
	<li>Activar manualmente la fuente de alimentación para el tablero de control electrónico para enfriar la muestra a un estado estacionario de temperatura ~ 4 ° C.</li>
	<li>En el software de visualización, haga clic en el &#34; grabar video &#34; secuencia para abrir el cuadro de diálogo de grabación. Haga clic en el &#34; registro &#34; botón para iniciar el grabación 1.5 del movimiento de las partículas micro a una velocidad de 10 fotogramas/s sobre la muestra bajo la influencia de rayo láser mediante la cámara CCD de vídeo. Haga clic en el &#34; dejar de &#34; el botón para detener la grabación. Ver Video 1.</li>
</ol>

<ol><li>Ashkin, A., Dziedzic, J. M., Bjorkholm, J. E., Chu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Observation+of+a+single-beam+gradient+force+optical+trap+for+dielectric+particles%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.Lett%22%5BJournal%5D)">Observation of a single-beam gradient force optical trap for dielectric particles.</a> Opt.Lett. 11, 288-290 (1986).</li>
<li>Grier, D. <a target="_blank" href="http://www.nature.com/nphoton/journal/vsample/nsample/full/nature01935.html">A revolution in optical manipulation.</a> Nature. 424, 21-27 (2003).</li>
<li>Wright, W. H., Sonek, G. J., Berns, M. W. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.109937">Radiation on trapping forces with optical tweezers.</a> Appl. Phys. Lett. 63, 715-717 (1993).</li>
<li>Kawata, S., Tani, T. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19881795">Optically driven Mie particles in an evanescent field along a channel waveguide.</a> Opt. Lett. 21, 1768-1770 (1996).</li>
<li>Yang, A. H. J., Moore, S. D., Schmit, B. S., Klug, M., Lipson, M., Erickson, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+Manipulation+of+nanoparticles+and+biomolecules+in+sub-wavelength+slot+waveguides%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Optical Manipulation of nanoparticles and biomolecules in sub-wavelength slot waveguides.</a> Nature. 457, 71-75 (2009).</li>
<li>Lin, S., Schonbrun, E., Crozier, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+manipulation+with+planar+silicon+microring+resonators%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Optical manipulation with planar silicon microring resonators.</a> Nano Lett. 10, 2408-2411 (2010).</li>
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<li>Roxworthy, B. J., Bhuiya, A. M., Vanka, S. P., Toussant, K. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Understanding+and+controlling+plasmon-induced+convection%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Commun%22%5BJournal%5D)">Understanding and controlling plasmon-induced convection.</a> Nat. Commun. 5, (2014).</li>
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<li>Zehtabi-Oskuie, A., Bergeron, J. G., Gordon, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Flow-dependent+double-nanohole+optical+trapping+of+20+nm+polystyrene+nanospheres%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.+Rep%22%5BJournal%5D)">Flow-dependent double-nanohole optical trapping of 20 nm polystyrene nanospheres.</a> Sci. Rep. 2, 966(2012).</li>
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<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. 2011 (11), 3763-3767 (2011).</li>
</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

El procedimiento aquí descrito permite al lector a reproducir confiablemente captura sobre una base diaria. Una pauta empírica general para el diseño de un enrejado óptico utilizable es utilizar un tamaño comparable para nanoarray plasmónica, distancia interdisc y atrapado de tamaño de partícula. Comparado con un nanoestructuras plasmónica solo, aislado, el diseño de enrejado óptico junto con la alta energía óptica proporcionada por el enfriamiento de la muestra a ~ 4 ° C utilizado aquí grandemente aumenta la probabilida...

La captura óptica de partículas a escala micro fue desarrollada originalmente por Arthur Askin en la década de 1970. Desde su invención, la técnica se ha desarrollado como una herramienta versátil para el micro y nanomanipulación1,2. Convencionales óptico captura basándose en el campo lejano enfoque principio intrínsecamente limitada por la difracción en su confinamiento espacial, en donde la fuerza de captura disminuye dramáticamente (siguiente un ~unaley3 para una partícula de radio un) 3. para superar esos límites de difracción, los investigadores han desarrollado técnicas de captura óptica de campo cercano del campo evanescente óptico utilizando nanoestructuras plasmónica de metálico y, además, la captura de nanoescala objetos a las moléculas de proteína solo ha sido demostrada4,5,6,7,8,9,10,11. Por otra parte, la red óptica plasmónica nace de matrices de nanoestructuras plasmónica periódica para transporte de largo alcance de micro - y nanopartículas y múltiples partículas apilamiento11,12. Un obstáculo importante para interrumpir la captura en un enrejado óptico es convección fototérmica y se han hecho esfuerzos para aclarar sus efectos por varios grupos14,15,16,17. Usando la función de Green, Baffou et al. calcular un perfil de temperatura modelando cada nanoestructuras plasmónica como un calentador de punto y luego validado experimentalmente su modelo14. Grupo de Toussant también ha medido la convección inducida por plasmones con partícula velocimetry15. Grupo del autor ha caracterizado transporte cerca campo y convencionales y demuestra una estrategia de ingeniería para suprimir la convección de fototérmica16,17.
Aquí presentamos el diseño de una configuración óptica y un procedimiento detallado específicamente para experimentos de captura con red óptica plasmónica. El potencial óptico fue creado mediante la iluminación de una matriz de nanodiscs de oro con un haz gaussiano enfocado libremente. Un plan para suprimir la convección fototérmica de enfriar la muestra a una temperatura baja (~ 4 ° C) para la captura óptima es también describir aquí17. En aproximación de Boussinesq, da una estimación de orden de la magnitud de la velocidad de convección natural u por u ~L2 gβΔT / v, donde L es la escala de longitud de la fuente de calor y Δ T es el aumento de la temperatura en relación con la referencia debido a la calefacción.  g y β son la aceleración de la gravedad y el coeficiente de expansión térmica, respectivamente. En las temperaturas cerca de 4 ° C, la densidad del medio agua exhibe dependencia anómala de la temperatura y esto se traduce en un coeficiente de expansión térmica cercano a cero y, por tanto, una convección fototérmica vanishingly pequeñas.

<table><tbody><tr><td>Elemento de enfriamiento termoeléctrico</td><td>Thorlabs</td><td>TEC 1.4-6</td><td>Elemento TEC para enfriamiento de muestras</td></tr><tr><td>Termómetro RTD</td><td>Omega Engineering</td><td>Termómetro RTD 969C</td><td></td></tr><tr><td>Cámara infrarroja de visión frontal</td><td>FLIR&nbsp;</td><td>FLIR Una</td><td>cámara IR para el control</td></tr> de la temperatura <tr><td>Fuente de luz de diodo emisor de luz</td><td>Touchbright</td><td></td><td>Fuente de luz para iluminación para imágenes fluorescentes</td></tr><tr><td>Objetivo de larga distancia de trabajo</td><td>Olympus</td><td>LMPLFLN</td><td>Para iluminar la muestra y obtener imágenes</td></tr><tr><td>Kit de trampa óptica</td><td>Thorlabs</td><td>OTKB/M</td><td></td></tr><tr><td>Espesor del deslizamiento</td><td></td><td></td> de la cubierta <td>0,17 mm</td></tr><tr><td>Microscopio electrónico de barrido</td><td>Hitachi</td><td>SEM-Hitachi S3400N</td><td></td></tr><tr><td>Cortador de haz de electrones</td><td>DEBEN</td><td>Cortador de haz PCD</td><td>el cortador se añade al microscopio electrónico de barrido&nbsp;</td></tr><tr><td>Evaporador térmico</td><td>SYSKEY Technology</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Alineador de máscaras</td><td>Karl Suss</td><td>MJB 3</td><td>Para la fabricación de marcadores</td></tr><tr><td>Resistencia al haz de electrones</td><td>Sigma Alrich</td><td>PMMA 120K</td><td>Para litografía por haz de electrones</td></tr><tr><td>Resistencia al haz de electrones</td><td>Sigma Alrich</td><td>PMMA 960K</td><td>Para litografía por haz de electrones</td></tr><tr><td>Microesferas de poliestireno marcadas con fluorescente</td><td>Polyscience</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Transistor bipolar</td> de 2 mmm de diámetro <td>Mouser</td><td>2N3904</td><td>cantidad 2 para el circuito del controlador TEC</td></tr><tr><td>Transistor bipolar</td><td>Mouser</td><td>2N3906</td><td>cantidad 2 para el circuito del controlador TEC</td></tr><tr><td>Transistor de potencia MOSFET</td><td>Mouser</td><td>IRF5305</td><td>cantidad 2 para el transistor de potencia MOSFET del circuito del controlador</td></tr><tr><td></td><td>TEC Mouser</td><td>IRF131ON</td><td>cantidad 2 para el circuito del controlador TEC</td></tr><tr><td>Resistencia de 10 kOhm</td><td>Mouser</td><td></td><td>cantidad 6 para el circuito de controlador TEC</td></tr><tr><td>Resistencia de 910 Ohm</td><td>Mouser</td><td></td><td>cantidad 2 para circuito de controlador TEC</td></tr><tr><td>Microchemicals fotorresistentes</td><td></td><td>AZ4620</td><td>Para la fabricación de marcadores</td></tr><tr><td>Acetona</td><td>Sigma Alrich</td><td></td><td>Para la fabricación de marcadores</td></tr><tr><td>Módulo de fluorescencia para el OTKB/M, roscas métricas</td><td>Thorlabs</td><td>OTKB-FL/ M</td><td></td></tr><tr><td>Juego de filtros fluorescentes</td><td>Thorlabs</td><td>MDF-FITC</td><td>Para isotiocianato de fluoresceína (FITC)</td></tr><tr><td>Limpiador ultrasónico</td><td>Delta</td><td>DC150H</td><td>Para el escalón de despegue</td></tr></tbody></table>

captura de partículas micro en enrejado óptico nanoplasmonic

Trapping of Micro Particles in Nanoplasmonic Optical Lattice

La plasmónica pinzas ópticas ha sido desarrollado para superar los límites de la difracción de las pinzas ópticas convencionales de campo lejano. Plasmónica enrejado óptico consiste en una matriz de nanoestructuras, que exhiben una variedad de captura y transporte de comportamientos. Nos informe los procedimientos experimentales para atrapar micro-partículas en un enrejado óptico simple nanoplasmonic cuadrados. También describimos la configuración óptica y la nanofabricación de una matriz de nanoplasmonic. El potencial óptico se crea mediante la iluminación de una matriz de nanodiscs de oro con un haz gaussiano de longitud de onda de 980 nm y emocionante resonancia de plasmón. El movimiento de las partículas es supervisado por la proyección de imagen de la fluorescencia. También se describe un plan para suprimir la convección fototérmica para aumentar la potencia óptica utilizable para la captura óptima. Supresión de la convección se logra enfriamiento de la muestra a baja temperatura y utilizando el coeficiente de expansión térmica cercano a cero de un medio de agua. Transporte de partículas individuales y múltiples trampas de partículas se divulgan aquí.

Trayectorias de partículas individuales fueron grabadas por una cámara CCD en nuestro experimento y entonces, las imágenes fueron procesadas con un programa personalizado para extraer de la trayectoria de cada partícula16. Resultados representativos se muestran en la figura 3 y 1 Video para micro esferas con un diámetro de 2 μm. se observaron múltiples trampas de partículas dentro de la red óptica. Sucesivas imágenes e...

Se describe un procedimiento para atrapar ópticamente micro-partículas en enrejado óptico nanoplasmonic.

Captura de partículas Micro en enrejado óptico Nanoplasmonic

The plasmonic optical tweezer has been developed to overcome the diffraction limits of the conventional far field optical tweezer. Plasmonic optical ...

El objetivo general de este experimento es demostrar cómo atrapar micropartículas mediante redes ópticas plasmónicas utilizando una técnica que suprime la convección fototérmica. La característica principal de esta técnica es que utilizamos una matriz de nanoestructuras plasmónicas para mejorar la eficiencia del atrapamiento. Además, aprovechamos una propiedad única del agua, su coeficiente de expansión térmica del 0 % a bajas temperaturas, para suprimir la convección fototérmica.Este procedimiento será demostrado por Dinesh Bhalothia, un estudiante de posgrado de mi laboratorio. El montaje para el experimento se basa en un kit de pinzas ópticas. Este kit de pinzas ópticas modificado, con un módulo de fluorescencia, está listo sobre una placa protoboard.Un LED y un láser de diodo proporcionan luz para la fluorescencia y la manipulación. Espejos dirigen la luz a través de un objetivo. El objetivo enfoca la luz en una plataforma de muestra que también sirve como disipador de calor.Una cámara CCD captura imágenes de la muestra. Estos elementos son más evidentes en este esquema. Un LED azul de 470 nanómetros es la fuente de luz para el módulo de fluorescencia.Un diodo láser de 980 nanómetros proporciona luz láser con enfoque difuso para la manipulación. La lente es un objetivo microscópico de larga distancia de trabajo. La actividad en la platina de la muestra se registra mediante una cámara CCD.Encienda la fuente de alimentación y la corriente para el diodo láser de 980 nanómetros. Utilice la cámara CCD para verificar el alineamiento del haz láser. Si el haz está bien alineado, la imagen en la cámara será un punto gaussiano.Apague el láser para los siguientes pasos. Un aspecto importante del montaje es el sistema de enfriamiento. La platina de la muestra es un disipador de calor diseñado para acomodar un enfriador termoeléctrico.Trabaje con la electrónica del sistema para prepararse para agregar el enfriador termoeléctrico. Existe un circuito controlador personalizado para este experimento. Realice las conexiones entre el circuito controlador y la placa de control electrónico.A continuación, obtenga un elemento de enfriamiento termoeléctrico que quepa en la platina de la muestra y que tenga un orificio para permitir el paso del haz láser. Conecte la salida del circuito controlador al elemento de enfriamiento termoeléctrico. Mueva el elemento de enfriamiento a la platina de la muestra.Antes de continuar, conecte el circuito impulsor a una fuente de alimentación de cinco voltios. Para monitorear la temperatura, utilice una cámara infrarroja de visión frontal y verifique que el sistema se esté enfriando adecuadamente antes de continuar. Para ello, use una unidad de termómetro de resistencia y su sensor.Comience con el sensor sobre un cubreobjetos de vidrio. Transfiera el sensor junto con el cubreobjetos a la platina de la muestra. Aplique una pequeña cantidad de pasta térmica para asegurar el contacto térmico.Allí, coloque el ensamblaje en contacto con la platina. En los controles, ajuste la potencia del elemento de enfriamiento termoeléctrico. Después de tres minutos, lea la temperatura utilizando el termómetro detector de temperatura por resistencia.Además, registre la temperatura con la cámara infrarroja de visión frontal. Repita estas dos mediciones a diferentes configuraciones de potencia de salida para obtener una curva de calibración de temperatura similar a esta. La calibración es esencial.Antes de continuar, apague la alimentación eléctrica del enfriador termoeléctrico. El último elemento del montaje es la matriz nanoplasmónica. La cubierta del portaobjetos tiene una matriz fabricada a medida y está lista para ser montada en el experimento.Esta imagen del arreglo obtenida con microscopio electrónico de barrido proporciona más detalles. Es un arreglo de aproximadamente 16 micrómetros cuadrados de 22 por 22 nanodiscos de oro. Cada nanodisco tiene un espesor de 40 nanómetros y un diámetro de 550 nanómetros.La distancia entre centros de los discos es de 750 nanómetros. Coloque la cubierta del portaobjetos con el arreglo nanoplasónico sobre la platina de la muestra. Debe estar en contacto con el enfriador termoeléctrico.A continuación, prepare la fuente de luz. Encienda la fuente de luz fluorescente y ajuste la potencia a cinco milivatios para la imagen en campo brillante. Monitoree la imagen CCD mientras manipula el portaobjetos.Utilice el marcador en la laminilla para localizar y alinear la matriz. Asegúrese de que la matriz esté en el centro de la región de interés en la pantalla del ordenador. Ahora, pase a la muestra para el experimento.Es una mezcla de dos partículas de poliestireno de diámetro micrométrico en agua desionizada. Utilice una micropipeta para dispensar 10 microlitros sobre el portaobjetos con nanoarreglo. Pase a la fuente de alimentación del diodo láser de 980 nanómetros.Enciéndalo para excitar la resonancia plasmónica de la matriz. Luego, utilice la fuente de alimentación del sistema de enfriamiento para alcanzar una temperatura de cuatro grados Celsius. Finalmente, comience a grabar video de las micropartículas con la cámara CCD.Este es un ejemplo del video grabado durante un experimento con dos esferas de poliestireno de un micrómetro. La potencia óptica del láser de longitud de onda de 980 nanómetros utilizada para la excitación de resonancia plasmónica es de cinco milivatios. Observe cómo las partículas se agrupan en una estructura hexagonal, empaquetada de forma compacta.Estas imágenes fijas muestran la acumulación de micropartículas atrapadas a lo largo del tiempo. Una vez más, se observa claramente la estructura de empaquetamiento hexagonal compacto. Imágenes como estas pueden proporcionar datos para elaborar una gráfica del número de micropartículas atrapadas en función del tiempo.Estas cinco curvas de colores son ejemplos de trayectorias de micropartículas que pueden extraerse del video grabado mediante técnicas de procesamiento de imágenes y el algoritmo de centroide. La barra de escala representa dos micrómetros. El procedimiento descrito aquí permite a un investigador reproducir el atrapamiento de forma rutinaria.Al intentar este procedimiento, es importante recordar utilizar la cámara infrarroja para monitorear la temperatura de la muestra y evitar su ruptura. Después de su desarrollo, esta técnica allanó el camino para que los investigadores en el campo del atrapamiento óptico estudien una clase más amplia de fenómenos de transporte en redes ópticas plasmónicas. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo realizar el atrapamiento óptico con la red óptica plasmónica,

trapping-of-micro-particles-in-nanoplasmonic-optical-lattice

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Bioengineering

Bioingeniería

Pinzas y plasmónica nanoestructuras fotónicas de cristal se muestran para producir mejoras útiles en el control de la eficiencia y la orientación de la óptica de captura de micro-y nano partículas.

Utilización de nanoestructuras fotónicas de cristal plasmónicos y para la manipulación mejorada de Micro y nanopartículas

Los detalles de configuración siguientes enfoque captura de baja potencia óptica de las nanopartículas con un dieléctrico doble nanohole en la película de metal.

Trampas ópticas de las nanopartículas

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

Analizando el movimiento de la Nauplio &#39;<em&gt; Artemia salina</em&gt; &#39;Por Optical Tracking de plasmónicas nanopartículas

La escalabilidad y resolución de las técnicas convencionales de manipulación óptica están limitadas por la difracción. Sorteamos el límite de difracción y describimos un método de transporte óptico de nanopartículas a través de un chip utilizando una superficie de oro modelada con una trayectoria de resonadores plasmónicos en forma de C muy espaciados.

Fabricación y operación de una banda transportadora nano-óptica

Se presenta un protocolo para lanzar y atrapar de manera estable micropartículas dieléctricas seleccionadas en el aire.

Cargando óptica Trampa de micropartículas en dieléctrica del aire

Un proceso de fabricación de microchip que incorpora pinzas plasmónica se presenta aquí. El microchip permite la obtención de imágenes de una partícula atrapada para medir fuerzas de captura máximas.

Plasmónica la captura y liberación de nanopartículas en un entorno de monitorización

Plasmónica nanobarras de oro pueden ser atrapado en líquidos y rotado en frecuencias de kHz usando pinzas ópticas circularmente polarizada. Introducción de herramientas para el análisis de la dinámica browniana y luz scatteringspectroscopy conduce a un sistema de gran alcance para la investigación y aplicación en numerosos campos de la ciencia.

Construcción y operación de un sistema del Motor rotatorio de Nanorod oro impulsado por la luz

El presente protocolo describe un enfoque conveniente para integrar la captura óptica y la espectroscopia Raman mejorada en superficie (SERS) para manipular nanopartículas plasmónicas para la detección molecular sensible. Sin agentes agregadores, el láser de captura ensambla nanopartículas plasmónicas para mejorar las señales SERS de los analitos objetivo para mediciones espectroscópicas in situ .

Captura óptica de nanopartículas plasmónicas para caracterizaciones de espectroscopía Raman mejorada en superficie in situ

Las nanopinzas plasmónicas utilizan la resonancia de plasmones de superficie localizada en nanoestructuras de oro para atrapar nanopartículas individuales, incluidas proteínas, dentro de un campo óptico a escala nanométrica. Los cambios en la señal dispersa revelan la presencia de proteínas y la dinámica conformacional, lo que permite el monitoreo sin modificaciones de fluoróforos o anclaje de superficie.

Monitorización de la dinámica conformacional de proteínas individuales no modificadas mediante nanopinzas plasmónicas

Este artículo describe el método experimental para lograr un atrapamiento estable y de larga duración y una posición precisa de grandes partículas metálicas en el aire mediante una trampa fotoforética dinámica con forma de barco. Este sistema permite una manipulación controlada adecuada para estudios de interacción plasmónica.

Atrapar ópticamente grandes partículas metálicas en el aire usando una trampa tipo &#39;barco&#39; con paredes laterales estiradas directamente

Aprende a capturar micropartículas mediante enrejados ópticos nanoplasmonicos que suprimen la convección fototérmica. Esta técnica utiliza nanodiscos de oro y las propiedades térmicas del agua para mejorar la eficiencia del atrapamiento óptico.

Captura de partículas Micro en enrejado óptico Nanoplasmonic

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