Analyser le Mouvement de la Nauplios &#39;<em&gt; Artemia salina</em&gt; &#39;Par suivi optique de plasmons de surface de nanoparticules

Résumé

Nous utilisons suivi optique de nanoparticules plasmoniques à sonder et à caractériser les mouvements de fréquence d'organismes aquatiques.

Résumé

Nous montrons comment pinces optiques peuvent fournir un outil sensible pour analyser les vibrations fluidiques générées par le mouvement de petits organismes aquatiques. Une nanoparticule d'or unique détenu par une pince optique est utilisé comme un capteur de quantifier le mouvement rythmique d'une larve Nauplios (Artemia salina) dans un échantillon d'eau. Ceci est réalisé en surveillant le déplacement dépendant de la nanoparticule piégé de temps comme une conséquence de l'activité Nauplios. Une analyse de Fourier de la position de la nanoparticule obtient ainsi un spectre de fréquence qui est caractéristique pour le mouvement des espèces observées. Cette expérience démontre la capacité de cette méthode pour mesurer et caractériser l'activité des petites larves aquatiques sans l'obligation de les observer directement et à obtenir des informations sur la position des larves par rapport à la particule piégée. Dans l'ensemble, cette approche pourrait donner un aperçu de la vitalité de certaines espèces trouvées dans un e aquatiquecosystem et pourrait élargir l'éventail des méthodes classiques d'analyse des échantillons d'eau.

Introduction

évaluation de la qualité de l'eau basée sur des indicateurs chimiques et biologiques est d'une importance fondamentale pour mieux comprendre les conditions de l'Etat et de l'environnement d'un écosystème aquatique ^1-3. Les méthodes classiques d'analyse chimique de l'eau sont basées sur les propriétés organoleptiques ou la détermination des paramètres physico-chimiques. Les indicateurs biologiques, d'autre part, sont des espèces animales dont la présence et la viabilité donner un aperçu sur les conditions environnementales et l'effet des polluants pour un écosystème qui se produisent po exemples typiques de bio-indicateur....

Protocole

1. Installation expérimentale

1. Utiliser un microscope en haut à droite et un champ sombre condenseur d'huile avec une ouverture numérique (NA) = 1,2 pour l'éclairage de champ sombre. Utilisez un objectif à immersion d'eau avec un grossissement de 100X et un NA = 1,0 pour les observations de particules et le piégeage. Utilisez un objectif de l'air avec un grossissement de 10X et un NA = 0,2 pour suivre le mouvement de la Nauplios.
2. Utilisez une configuration de pinces optiques avec un laser nm 1064 à onde continue couplée dans le microscope en haut à droite. Régler la puissance de laser du piège optique à 100 mW (mesurée avec un appa....

Résultats

Une illustration schématique du dispositif expérimental est représenté sur la Figure 1A. Une configuration de champ foncé est nécessaire pour détecter optiquement le déplacement d'une particule d'or de 60 nm dans un piège optique ^15. La longueur d'onde de 1064 nm pour le laser de piégeage est choisie pour garantir un confinement stable du ^12,14 de particules d'or de détecteur. Un diviseur de faisceau dans le microscope est utilisé pour focaliser le faisceau de piége.......

Discussion

Microscopie en champ sombre est un outil puissant pour la visualisation de nanoparticules d'or avec des dimensions inférieures à la limite de diffraction optique, depuis la section efficace de diffusion des nanoparticules métalliques dépasse leur section géométrique (cf. figure 2A) ^18. Dans une configuration de type brucelles, cette approche permet de distinguer même si seulement un seul ou plusieurs des nanoparticules d'or sont piégés par le faisceau laser, car le couplage plasmoniqu.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Microscope Zeiss Axio Scope.A1	Carl Zeiss	490035-0012-000	Éclairage en fond noir
Objectif à eau Achroplan	Carl Zeiss	440087	Grossissement 100X, NA = 1,0
Objectif à air Epiplan	Carl Zeiss	442934	Grossissement 10X, NA = 0,2
Condenseur à huile en champ noir	Carl Zeiss	445323	NA = 1,2
Cobolt Rumba CW 1 064 nm DPSSL	Cobolt	1064-05-01-2000-500	1 064 nm, CW, &lambda ; = 1 064 nm, 2 Watt, TEM00
Expanseur de faisceau	Edmund Optics		Réf. 1064 2-8X 64414
Caméra haute vitesse Dimax HD	PCO. Allemagne
Appareil photo couleur Canon EOS 500 D  ;			Canon FAQ-ID : 8201395700
Filtre coupe-bande StopLine 532/1064	Semrock	A11149-711265	Réf. NF01-532U
Eau  ;
Nauplius Artemia salina
Gold colloïde	BBInternational	Batch 13741  ;	Diamètre 60 nm
MQMie version 3.2  ;	Dr. Michael Quinten
Mathematica 8.0	Wolfram
Comsol Multiphysics 4.0  ;	COMSOL, Inc.