Analyser le Mouvement de la Nauplios ' Artemia salina 'Par suivi optique de plasmons de surface de nanoparticules

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

L’objectif global de cette procédure est d’analyser les fréquences de mouvement d’un micro-organisme aquatique à l’aide d’une nanoparticule plasmonique piégée optiquement. Pour ce faire, on observe d’abord les larves d’OPIS dans l’eau au microscope, équipé d’une pince à épiler optique et d’une caméra. La deuxième étape consiste à ajouter des nanoparticules d’or de 16 nanomètres de diamètre à l’environnement OPIS.

Ensuite, la pince optique est utilisée pour piéger une seule nanoparticule d’or près des NOI. La dernière étape consiste à observer la diffusion de la nanoparticule piégée telle qu’elle est influencée par le mouvement du Noûs. Les données vidéo sont capturées et analysées par un logiciel de suivi des particules.

En fin de compte, la position de la nanoparticule dépendante du temps est transformée en espace de Fourier pour extraire les fréquences de mouvement du noûs. Le principal avantage de cette technique par rapport aux méthodes existantes comme la microscopie commune, est que les vibrations fluidiques sont analysées, et donc cette méthode n’est pas limitée à une résolution optique. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés de l’environnementalisme, telles que l’analyse de l’eau des écosystèmes socratiques.

Commencez par préparer un microscope droit équipé pour l’éclairage en fond sombre. Équipez le microscope d’un objectif à immersion dans l’eau et d’un objectif à air. De plus, couplez une pince optique à ondes continues de 1064 nanomètres au microscope.

Ensuite, montez une caméra avec un filtre à encoche à 1064 nanomètres pour détecter et imager le mouvement des particules d’or et de l’opus. Utilisez un wattmètre après l’objectif pour régler la puissance du laser à 1000 milliwatts. Éteignez le laser jusqu’à ce que vous en ayez besoin.

La préparation de l’échantillon commence par le pipetage d’une goutte d’eau de 180 microlitres sur une lame de verre de microscope. Positionnez l’échantillon sur le microscope à fond noir à ce stade, pipetez OPIS à partir d’un réservoir d’eau. Transférez-le dans la goutte d’eau.

Sélectionnez l’objectif 10 x air. Observez le mouvement de l’OPIS dans la solution et enregistrez un flux vidéo de dix secondes à 25 images par seconde. Lorsque cela est fait, préparez-vous pour l’étape suivante.

Diluer une partie de solution mère de nanoparticules d’or de 60 nanomètres de diamètre dans 100 parties d’eau. Retournez au microscope et mesurez cinq microlitres de solution. Ajoutez-le à la gouttelette d’eau avec opus.

Lorsque vous êtes prêt, passez à un objectif d’immersion dans l’eau 100x. Pour voir la gouttelette d’eau, procédez lorsqu’environ une nanoparticule d’or peut être vue dans le champ de vision. Pour piéger une particule, allumez le laser du piège optique et observez la gouttelette.

Déplacez la platine du microscope pour rapprocher le faisceau laser d’une nanoparticule d’or. La particule sera attirée vers le point focal du faisceau laser et cessera de se diffuser. Prenez une vidéo de la nanoparticule piégée à 50 images par seconde pendant 30 secondes, éteignez le laser de la pince optique pour libérer la particule du piège.

L’étape suivante consiste à analyser la vidéo sur un ordinateur. Utilisez un logiciel de suivi des particules pour déterminer la position XY de la particule en fonction du temps, et trouvez le spectre de fréquences avec une transformée de Fourier rapide de ces données. Ce graphique montre le déplacement XY d’une nanoparticule d’or piégée, qui ne fait que subir un brownie en mouvement.

La distribution est gaussienne. Après l’ajout d’un OIS à l’eau, le déplacement XY de la particule change en raison des vibrations fluidiques. Le flux microfluidique généré par l’animal provoque une distorsion dépendante de la fréquence dans la direction Y.

Ces graphiques montrent les spectres de fréquences dans les directions x et y en noir, un spectre de référence pour une particule piégée optiquement qui n’est pas en présence d’opis. Les courbes rouges montrent les spectres d’une particule piégée avec un opis nageant. Le spectre dans la direction X ne montre pas de signal fort en raison de la position de l’OPIS par rapport à la particule piégée.

Le flux se fait principalement dans la direction Y, comme indiqué dans l’encadré. Le spectre dans la direction Y pris avec les boutons de natation montre une réponse. La large réponse en fréquence dans la mesure est cohérente avec la motilité de l’organisme, ou exemple, le mouvement de l’antenne principale ou d’autres parties du corps.

Maxima de fréquence. Dans l’ensemble, les mesures se situaient entre 3,0 et 7,2 hertz, ce qui correspond bien aux fréquences observées directement. Une fois maîtrisée, cette technique peut être réalisée en moins de 30 minutes si elle est correctement exécutée.

Lors de la tentative de cette procédure, il est important de se rappeler d’avoir un piégeage tridimensionnel stable de la nanoparticule d’or à l’aide de forces optiques.