Name: Une électrode de Type fermé sans fil Nanopore pour analyser les nanoparticules unique (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-03-20T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 31 s
Description: Découvrez la fabrication d'une électrode sans fil à nanopore fermé pour l'analyse électrochimique de nanoparticules uniques. Cette méthode offre une résolution temporelle de 0,01 milliseconde et une résolution de courant de 0,6 picoampère.

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Cette recherche a été financée par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (61871183,21834001), l’Innovation programme de Shanghai Municipal Education Commission (2017-01-07-00-02-E00023), le projet « Chen Guang » de l’enseignement Municipal de Shanghai Commission et Shanghai Education Development Foundation (17CG 27).

1. préparation des Solutions
Remarque : Faire attention aux consignes de sécurité générales pour tous les produits chimiques. Disposer de produits chimiques dans une hotte aspirante et porter des gants, des lunettes et une blouse de laboratoire. Garder des liquides inflammables loin de feu ou d’étincelles. Toutes les solutions aqueuses ont été préparées à l’aide de l’eau ultrapure (18,2 cm MΩ à 25 ° C). Les solutions préparées ont été filtrées à l’aide d’un filtre de pores de 0,22 µm.
<ol><li>
Préparation de la solution de KCl
	<ol>
<li>Dissoudre 0,074 g de chlorure de potassium dans 100 mL d’eau désionisée.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Préparation de la solution4 NaBH
	<ol>
<li>Dissoudre 0,018 g de borohydrure de sodium dans 10 mL d’éthanol.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Préparation de la solution de4 HAuCl
	<ol>
<li>Dissoudre 0,010 g de chlorure de potassium dans 1 mL de solution d’acide chloraurique 1 %.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Préparation de caoutchouc de silicone
	<ol>
<li>Mélanger le caoutchouc de silicone contenant la partie A et partie B (voir Table des matières) à un ratio de 1:1 en volume.</li>
		<li>Le caoutchouc de silicone mixte permet de peindre une zone de réaction à la diapositive immédiatement pendant le pot de 1 min.</li>
		<li>Guérir le caoutchouc de silicone disposés sur la lame pendant 5 min.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Préparation de nanoparticules d’or30
	<ol>
<li>Ajouter 4,8 mL d’acide chloraurique avec une fraction massique de 1 % dans 40 mL d’eau déminéralisée en agitant vigoureusement.</li>
		<li>Chauffer la solution à ébullition.</li>
		<li>Rapidement, ajouter 10 mL d’une solution de citrate trisodique avec une fraction massique de 1 % dans la solution.</li>
		<li>Chauffer la solution pendant une 15 minutes supplémentaires jusqu'à ce que la solution finale est de couleur rouge. Remarque : Dans notre cas, la solution d’acide chloraurique a été rapidement réduite par citrate trisodique, et on a fait observer que la solution est rapidement passée de jaune-clair à foncé-noir.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. préparation du montage expérimental
<ol><li>
Préparation du système de mesure de courant
	<ol>
<li>Allumez le système actuel de mesure contenant l’amplificateur de courant (voir Table des matières) et système d’acquisition de données de faible niveau de bruit (voir Table des matières)</li>
		<li>Activez le mode voltage clamp.</li>
		<li>Définissez la largeur de bande filtre à taux d’échantillonnage et de 10 kHz à 100 kHz.</li>
		<li>Assembler une cage cuivre maison spécifique individu-conçue pour protéger des bruits extérieurs pour cellules expérimentales et le préamplificateur sur le microscope inversé (voir Table des matières).</li>
		<li>La coquille de la cage de Faraday, coquilles de l’amplificateur et le système de microscope inversé sur la terre.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Programme d’installation du système de détection de champ sombre
	<ol>
<li>Génération de l’or nanopointes à l’intérieur de la nanopipette est surveillée par le microscope en champ sombre –. NOTE : Un système de microscope inversé (voir Table des matières) est utilisé pour prendre des images et des spectres de dispersion. Caméra CCD couleur est utilisée pour prendre des images de l’électrode nanopipette et nanopore. Un condenseur fond noir [ouverture numérique (NA) = 0,8 – 0.95)] est utilisé pour former un éclairage de fond noir. 10 X (NA = 0,3), 20 X (NA = 0,45) et 40 X (NA = 0,6) objectifs servent à recueillir les images de la WNE de type fermé. Détection de fluorescence est utilisée pour vérifier s’il y a des écarts entre la nanopointes et la paroi interne de la nanopipette. Cette expérience est menée par un autre EMCCD (voir Table des matières) également intégré sur le microscope inversé, et la lumière d’excitation est une lampe à mercure intégré avec un filtre passe-bande de 450 à 490 nm.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. fabrication de Type fermé WNE
<ol><li>
Fabrication de nanopipettes
	<ol>
<li>Mettre les capillaires de quartz (voir Table des matières) dans un tube à centrifuger 15 mL rempli d’acétone à 10 min de nettoyage par ultrasons.</li>
		<li>Décanter l’acétone, puis ajouter de l’éthanol dans le même tube à centrifuger.</li>
		<li>Mettre le tube à centrifuger dans un nettoyeur à ultrasons pendant 10 min de nettoyage.</li>
		<li>Mettre les capillaires dans un autre tube à centrifuger 15 mL avec de l’eau déionisée pour l’élimination de l’éthanol, avec 10 min de nettoyage par ultrasons.</li>
		<li>Continuellement ultrasonique propre capillaires trois fois à l’eau déminéralisée pour éliminer l’éthanol résiduel.</li>
		<li>Sécher les capillaires en utilisant un flux de gaz d’azote.</li>
		<li>Garder les capillaires dans un tube à centrifuger nouvelles et propres.</li>
		<li>Allumez l’extracteur de laser CO2 (voir la Table des matières)</li>
		<li>Préchauffer l’arrache pendant 15-20 min garantir une puissance constante de laser.</li>
		<li>Installer le capillaire nettoyé dans l’extracteur.</li>
		<li>Définissez les paramètres de traction de la chaleur, filament, vélocité, retard et force de traction sur le panneau de l’extracteur de laser CO2 pour un diamètre spécifique. Les paramètres détaillés pour tirer un nanopipette de diamètre 30 nm dans le présent protocole sont indiqué dans le tableau 1 (Figure 1).</li>
		<li>Fixer la nanopipette disposée sur une boîte de pétri avec l’adhésif réutilisable (voir Table des matières) pour la caractérisation des autres.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Fabrication de fermé-type WNE
	<ol>
<li>Injecter 10 μl de la solution préparée de4 HAuCl le nanopipette avec un microloader.</li>
		<li>Centrifuger le nanopipette pendant 5 min à environ 1878 x g pour l’élimination des bulles d’air dans le nanopipette. Remarque : Pour cette étape, nous avons placé le nanopipette avec la pointe dirigée vers le bas dans un support fait maison dans un tube à centrifuger 2 mL.</li>
		<li>Fixer le nanopipette sur un lamelle couvre-objet avec le caoutchouc de silicone préparé (voir l’étape 1.4) et définir la zone à l’intérieur de la nanopipette que le côté «cis» et à l’extérieur comme le côté «trans».</li>
		<li>Attendre 5 min jusqu'à ce que le caoutchouc soit durci.</li>
		<li>Mettre l’ensemble intégré sur le tableau objectif du microscope inversé.</li>
		<li>Allumer et régler l’éclairage fond noir pour affiner la pointe de nanopipette dans un objectif de microscope 10 X.</li>
		<li>Changement à 20 X et 40 X objectifs pour une meilleure résolution spatiale.</li>
		<li>Placer une électrode Ag/AgCl à l’intérieur de la nanopipette.</li>
		<li>Placez l’autre électrode Ag/AgCl mise à la terre dans le côté trans .</li>
		<li>Connecter une paire d’électrodes Ag/AgCl pour le préamplificateur.</li>
		<li>Allumez le système actuel de mesure et le logiciel correspondant (voir Table des matières) pour l’enregistrement courant ionique.</li>
		<li>La valeur du potentiel appliqué à 300 mV.</li>
		<li>Lentement, ajouter 150 μl de solution de4 de NaBH dans le côté trans pour déclencher la réaction de HAuCl4 et NaBH4 (Figure 2). Remarque : La réduction de NaBH4 en solution aqueuse se produit à un taux de réaction violente. Par conséquent, la génération de H2 , de la réduction de NaBH4 peut induire une structure défectueuse de la nanopointes par la génération des cavités durant la croissance d’or nanopointes.</li>
		<li>En même temps, optiquement et électriquement enregistrer la trace en cours et le champ sombre image/diffusion spectres en utilisant les systèmes détection actuelles mesure et fond noir (Figure 3). Remarque : La solution d’éthanol est volatile sous illumination de fond noir. Faire attention au volume d’éthanol au cours du processus de fabrication.</li>
		<li>Désactiver le potentiel appliqué après ionique actuelles remontant à 0 pa.</li>
		<li>Laver les préparés WNE de type fermé avec écoulement désionisée du fond jusqu’au bout.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Caractérisation des fermé-type WNE
	<ol>
<li>Caractériser la WNE de type fermé avec un microscope électronique à balayage (SEM), qui est une méthode générale pour la caractérisation des nanopipettes22,31,32,33,34 .</li>
		<li>Une expérience de fluorescent ion calcium permet de vérifier l’état d’étanchéité de l’or nanopointes à l’intérieur de la nanopipette.<ol>
<li>Injecter 10 μl de solution de CaCl2 dans le côté cis de la solution de type fermé WNE et Fluo-8 dans le côté trans .</li>
			<li>Connecter les électrodes Ag/AgCl pour le préamplificateur.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Appliquer un biais mV 400 potentiels et d’utiliser le EMCCD (voir Table des matières) pour surveiller la réponse de fluorescence à la zone de la pointe. Faisceau d’ions focus (FIB) permet de sculpter la WNE de type fermé de la pointe vers le bas, puis déterminer la longueur de la couche métallique intérieur ou nanopointes avec la caractérisation de la SEM.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Collision de nanoparticule unique avec WNE de type fermé
	<ol>
<li>Changez la solution dans les côtés trans et cis à une solution de KCl après fabrication de la WNE de type fermé.</li>
		<li>Transférer 50 μL de solution de nanoparticule or 30 nm dans le côté trans . Enregistrer le signal actuel de collisions nanoparticule unique à un potentiel de 300 mV (Figure 5).</li>
		<li>Changer la tension appliquée pour contrôler la fréquence, l’amplitude et les changements de forme du signal actuel.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

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</ol>

Les auteurs ne déclarent aucun conflit d’intérêts.

Fabrication d’une nanopipette bien définie est la première étape dans le processus de fabrication de type fermé WNE. En se concentrant un CO2 laser vers le centre du capillaire, un capillaire se sépare en deux nanopipettes symétriques avec embouts coniques nanométriques. Le diamètre est facilement contrôlable, allant de 30 à 200 nm, en ajustant les paramètres de l’extracteur de laser. Il est à noter que les paramètres pour la traction peuvent varier pour arrache la pipette différents. La température ambiante e...

Nanoparticules ont attiré une attention considérable en raison de diverses caractéristiques telles que leur capacité catalytique, caractéristiques optiques particulières, électroactivité et des rapports élevés de surface-volume1,2,3, 4. analyse électrochimique des nanoparticules unique est une méthode directe pour comprendre les processus chimiques et électrochimiques intrinsèques à l’échelle nanométrique. Pour obtenir des mesures très sensibles des nanoparticules unique, deux approches électrochimiques ont été appliqués auparavant pour lire les informations de nanoparticules des cours réponses5,6,7. Une de ces approches consiste à immobiliser ou capturer une nanoparticule individuel sur l’interface de le nanoelectrode pour l’étude de l’électrocatalyse8,9. L’autre stratégie repose nanoparticule unique de collision avec la surface d’une électrode, ce qui génère une fluctuation de courante transitoire du processus d’oxydo-réduction dynamique.
Ces deux méthodes nécessitent une interface de détection ultrasensible nanométriques qui correspond au diamètre des nanoparticules unique. Toutefois, une fabrication traditionnelle des nanoélectrodes intègre principalement les systèmes microélectromécaniques (MEMS) ou le laser tirant des techniques, qui sont fastidieux et undisciplinable10,11,12, 13. Par exemple, fabrication de microsystème électromécanique-basés de nanoélectrodes est coûteuse et nécessite l’utilisation d’une chambre propre, limitant la production massive et la vulgarisation des nanoélectrodes. En revanche, laser tirant fabrication des nanoélectrodes s’appuie fortement sur l’expérience des opérateurs au cours de l’étanchéité et la traction d’un fil métallique à l’intérieur du capillaire. Si le fil métallique n’est pas bien scellé dans le capillaire, l’écart entre la paroi interne de la nanopipette et le fil peut considérablement introduire l’excès de bruit actuel et agrandir les polymères électroactifs, zone de détection. Ces inconvénients largement diminuent la sensibilité de la nanoelectrode. En revanche, l’existence d’une lacune peut agrandir la zone de l’électrode et réduire la sensibilité de la nanoelectrode. En conséquence, il est difficile de garantir une performance reproductible en raison de la morphologie électrode incontrôlable dans chaque processus de fabrication14,15. Par conséquent, une méthode de fabrication générales des nanoélectrodes avec excellente reproductibilité est urgent pour faciliter l’exploration électrochimique des caractéristiques intrinsèques des nanoparticules unique.
Récemment, la technique nanopore a été développée comme une approche élégante et sans étiquette pour seule molécule analyse16,17,18,19,20. En raison de sa fabrication contrôlable, le nanopipette offre un confinement de l’échelle nanométrique, avec un diamètre constant allant de 30 à 200 nm par un laser capillaire extracteur21,22,23,24 . En outre, cette procédure de fabrication simple et reproductible garantit la généralisation de le nanopipette. Récemment, nous avons proposé une nanopore sans fil électrode (WNE), qui ne nécessite pas l’étanchéité d’un fil métallique à l’intérieur de la nanopipette. Grâce à un procédé de fabrication facile et reproductible, la WNE possède un dépôt métallique échelle nanométrique dans la nanopipette pour former un électroactifs interface25,26,27,28 . Puisque la WNE possède une structure bien définie et une morphologie uniforme de ses accouchements, elle atteint haute résolution actuelle ainsi que la constante de temps faible résistance-condensateur (RC) pour l’exécution de haute résolution temporelle. Nous avons déjà indiqué deux types de zones, de type ouvert et fermé-type, pour réaliser l’analyse de l’entité unique. Le type ouvert WNE emploie une couche nanométriques déposée sur la paroi d’un nanopipette, qui convertit le courant faradique d’une seule entité au courant ionique réponse26. Généralement, le diamètre d’un type ouvert WNE est autour de 100 nm. Pour réduire encore le diamètre de WNE, nous vous présentions la WNE de type fermé, dans lequel un nanopointes métallique solide occupe entièrement la pointe de nanopipette à travers une approche chimique-électrochimique. Cette méthode peut générer rapidement un nanopointes de 30 nm or à l’intérieur d’un confinement nanopore. L’interface bien définie à la zone de la pointe d’un WNE type fermé assure un rapport signal sur bruit élevé pour des mesures électrochimiques des nanoparticules unique. Comme une nanoparticule d’or chargée entre en collision avec la WNE de type fermé, un processus de charge-décharge ultrarapide à l’interface de pointe entraîne une réponse de rétroaction capacitif (CFR) dans la trace du courante ionique. Par rapport à un précédent nanoparticule unique collision étude via un nanoelectrode en métal de fil à l’intérieur de29, la WNE type fermé a montré une meilleure résolution actuelle de 0,6 pA ± 0,1 pA (RMS) et la meilleure résolution temporelle de 0,01 ms.
Ici, nous décrivons une procédure détaillée de fabrication pour un WNE type fermé qui a fortement contrôlé de dimensions et la reproductibilité remarquable. Dans ce protocole, une simple réaction entre AuCl4– et BH4– est conçu pour générer un nanopointes or qui bloque complètement l’orifice d’un nanopipette. Ensuite, électrochimie bipolaire est adopté pour une croissance continue d’un nanopointes or qui atteint la longueur de plusieurs micromètres à l’intérieur de la nanopipette. Cette procédure simple permet la mise en œuvre de cette fabrication de nanoelectrode, qui peut être effectuée dans un laboratoire de chimie générale sans une chambre propre et un matériel coûteux. Pour déterminer la taille, la morphologie et la structure interne d’un WNE de type fermé, ce protocole prévoit une procédure de caractérisation détaillée avec l’aide d’un microscope électronique à balayage (MEB) et la spectroscopie de fluorescence. Un exemple récent est mis en évidence, qui mesure directement les interactions intrinsèques et dynamiques des nanoparticules d’or (AuNPs) entrant en collision vers le nanointerface d’un WNE de type fermé. Nous croyons que la WNE fermé-type pourrait ouvrir une nouvelle voie pour de futures études électrochimiques de cellules vivantes, nanomatériaux et des capteurs au niveau de single-entité.

<table><tbody><tr><td>Acétone</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>650501</td><td>Hautement inflammable et volatile</td></tr><tr><td>Balance analytique</td><td>Mettler Toledo</td><td>ME104E</td><td></td></tr><tr><td>Amplificateur Axopatch 200B</td><td>Molecular Devices</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Blu-Tack Adhésif réutilisable</td><td>Bostik</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tube à centrifuger</td><td>Corning Inc.</td><td></td><td>Tubes à centrifuger avec capuchon CentriStar, 15 ml</td></tr><tr><td>Acide chloroaurique</td><td>Énergie Chimie</td><td>E0601760010</td><td>HAuCl4</td></tr><tr><td>Clampfit 10.4</td><td>software Molecular Devices</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Digidata 1550A</td><td>Molecular Devices</td><td></td><td></td></tr><tr><td>DS Fi1c caméra CCD en couleurs vraies</td><td>Nikon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ecoflex 5 Addtion silicone caoutchouc</td><td>Smooth-On</td><td>17050377</td><td></td></tr><tr><td>Eppendorf Référence 2 pipettes</td><td>Eppendorf</td><td>492000904</td><td>10, 100 et 1000 &micro ; L</td></tr><tr><td>Éthanol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>24102</td> Cage <td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td>de<td>Faraday</td></tr> hautement inflammable et volatile Cuivre <tr><td>iXon 888 EMCCD</td><td>Andor</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tubes à microcentrifuger</td><td>Axygen Scientific</td><td></td><td>0,6, 1,5 et 2,0 mL</td></tr><tr><td>Microloader</td><td>Eppendorf</td><td>5242 956.003</td><td>20 &micro ; L</td></tr><tr><td>Couvercle de microscope en verre</td><td>Fisher Scientific</td><td>LOT 16938</td> Purificateur d’eau Milli-Q <td>de 20 mm*60 mm-1 mm d’épaisseur</td></tr><tr><td></td><td>Millipore</td><td>SIMS00000</td><td>Denton Electron Beam Evaporator</td></tr><tr><td>P-2000 Extracteur laser</td><td>Sutter Instrument</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pointes de pipette</td><td>Axygen Scientific</td><td></td><td>10, 200 et 1 000 &micro ; L</td></tr><tr><td>Chlorure de potassium,+D25+A2 :F2+A2 :F25</td><td>Sigma Aldrich</td><td>P9333-500G</td><td>KCl</td></tr><tr><td>Pipettes à quartz</td><td>Sutter</td><td>QF100-50-7.5</td><td>D.O. :1.0 mm, D.I. :0,5 mm, longueur 75 mm</td></tr><tr><td>Réfrigérateur</td><td>Siemens</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Diluant silicone</td><td>Smooth-On</td><td>1506330</td><td></td></tr><tr><td>Fil d’argent</td><td>Alfa Aesar</td><td>11466</td><td></td></tr><tr><td>Sodium borohydrure,Tianlian</td> <td>Chem. Tech.</td><td>71320</td> Microscope à fond noir inversé <td>NaBH4</td></tr><tr><td>Ti-U</td><td>Nikon</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

une électrode de type fermé sans fil nanopore pour analyser les nanoparticules unique

A Closed-Type Wireless Nanopore Electrode for Analyzing Single Nanoparticles

Mesurer les caractéristiques intrinsèques des nanoparticules unique par nanoelectrochemistry revêt une importance profonde fondamentale et a des impacts potentiels en nanoscience. Cependant, analyse électrochimique des nanoparticules seul est difficile, comme la télédétection nanointerface est incontrôlable. Pour relever ce défi, nous décrivons ici la fabrication et la caractérisation d’une électrode de type fermé sans fil nanopore (WNE) qui présente une morphologie très contrôlable et la reproductibilité remarquable. La fabrication facile de WNE permet la préparation des nanoélectrodes bien définis dans un laboratoire de chimie générale sans l’utilisation d’une salle blanche et des équipements coûteux. Une seule demande d’un 30 nm WNE type fermé dans l’analyse des nanoparticules d’or unique dans le mélange est également mis en évidence, qui montre une haute résolution actuelle de 0,6 pA et haute résolution temporelle de 0,01 m accompagné par leur morphologie excellente et petit diamètres, plus les applications potentielles des zones de type fermé peuvent être étendus de la caractérisation des nanoparticules de détection unique molécule/ions et monocellulaires sonder.

Nous démontrons une approche facile pour fabriquer une électrode nanopore sans fil 30 bien défini de nm basé sur un nanopipette conique de quartz. La fabrication d’un nanopipette est illustrée dans la Figure 1, qui comprend trois grandes étapes. Un microcapillaire avec 0,5 mm de diamètre intérieur et extérieur diamètre de 1,0 mm est fixé dans l’extracteur, puis un laser se concentre sur le centre du capillaire pour faire fondre le quartz. En appliquant des fo...

Nous présentons ici un protocole pour la fabrication d’une électrode de type fermé sans fil nanopore et mesure électrochimique de collisions nanoparticule unique.

Une électrode de Type fermé sans fil Nanopore pour analyser les nanoparticules unique

Measuring the intrinsic features of single nanoparticles by nanoelectrochemistry holds deep fundamental importance and has potential impacts in ...

La mesure électrochimique de la caractéristique intrinsèque de la nanoparticule unique est d’une grande importance dans la nanoscience. Cette méthode démontre un moyen simple mais hautement reproductible de construire une électrode nanopore sans fil pour une analyse rapide des nanoparticules. La taille de la nanoélectrone peut atteindre jusqu’à 30 nanomètres par cette méthode de fabrication simple.La résolution actuelle et la résolution temporelle au cours de l’analyse sont respectivement de 0,6 picoamps et de 0,01 milliseconde. On prévoit que cette électrode nanopore sans fil sera utilisée pour l’analyse séculaire in vivo et non invasive en raison de la taille nanométrique de la pointe nanoélecrode. La propriété localisée de résonance plasmonique de surface de la pointe nano d’or et la vision optique parfaite des nanopipettes croisées pourraient permettre la détection optique électrique à l’échelle nanométrique.Les chercheurs intéressés par la fabrication de l’électrode nanopore sans fil devraient maîtriser le processus de coulée de nanopipette. Parce qu’il s’agit d’une étape cruciale dans la procédure. Ils doivent prêter attention à la température ambiante et à l’humidité lors du déversage de la pipette.Ajoutez d’abord 4,8 millilitres d’acide chloroaurique avec une fraction de masse de 1% à 40 millilitres d’eau déionisée avec agitation vigoureuse. Ensuite, chauffer la solution à ébullition. Ajoutez rapidement 10 millilitres d’une solution de citrate de trisodique avec une fraction de masse de 1% dans la solution.Chauffer la solution pendant 15 minutes supplémentaires jusqu’à ce que la solution finale soit de couleur rouge. Placer les capillaires de quartz dans un tube de centrifugeuse de 15 millilitres rempli d’acétone et nettoyer dans un nettoyeur à ultrasons pendant dix minutes. Une fois terminé, retirer l’acétone et ajouter l’éthanol.Ensuite, placez le tube de centrifugeuse dans le nettoyeur à ultrasons pour dix minutes supplémentaires de nettoyage. Ensuite, placez les capillaires de quartz dans un autre tube de centrifugeuse de 15 millilitres avec de l’eau déionisée pour l’élimination de l’éthanol, et effectuez un nettoyage ultrasonique pendant 10 minutes. Séchez les capillaires de quartz à l’aide d’un flux de gaz azoté et conservez-les dans un tube de centrifugeuse propre.Par la suite, allumez un tiroir laser à dioxyde de carbone et préchauffer pendant 15 à 20 minutes pour assurer une puissance laser stable. Installez un capillaire à quartz propre dans le tiroir laser à dioxyde de carbone préchauffé. Définissez les paramètres de traction de la chaleur, du filament, de la vitesse, du retard et de la force de traction sur le panneau du tireur laser au dioxyde de carbone pour un diamètre spécifique.Fixez la nanopipette préparée sur une boîte de Pétri avec un adhésif réutilisable pour une caractérisation plus complète. Injecter 10 microlitres de la solution d’acide chloroaurique préparée dans la nanopipette à l’aide d’un microchargeur. Centrifugeuse de la nanopipette pendant cinq minutes à environ 1878 fois G pour l’élimination des bulles d’air dans la nanopipette.Après centrifugation, fixer la nanopipette sur un glissement de couverture avec du caoutchouc de silicone préalablement préparé, et définir la zone à l’intérieur de la nanopipette comme le côté cis et à l’extérieur comme le côté trans. Après avoir attendu cinq minutes que le caoutchouc guérisse, placez l’ensemble intégré sur la table objective d’un microscope inversé. Allumez et ajustez l’éclairage du champ sombre pour concentrer la pointe de nanopipette sous un objectif de microscope 10x.Passer à un objectif 40x pour une résolution spaciale plus élevée. Placez ensuite une électrode de chlorure d’argent argenté à l’intérieur de la nanopipette. Placez ensuite une deuxième électrode au chlorure d’argent argenté moulue sur le côté trans.Connectez les électrodes de chlorure d’argent argenté à un pré-amplificateur. Allumez le système de mesure actuel et le logiciel correspondant pour l’enregistrement du courant ionique. Réglez ensuite le potentiel appliqué à 300 millivolts.Maintenant, ajoutez lentement 150 microlitres de solution de borohydride de sodium au côté trans pour déclencher la réaction entre l’acide chloroaurique et le borohydride de sodium. Simultanément, enregistrez électriquement et optiquement la trace actuelle et les spectres de diffusion de l’image du champ sombre à l’aide des systèmes de mesure actuels et de détection des champs sombres. Éteignez le potentiel appliqué après le retour du traçage du courant ionique à zéro picoamps.Lavez le WNE de type fermé préparé avec de l’eau déionisée qui coule du fond à la pointe. Changer la solution dans les côtés trans et cis à une solution de chlorure de potassium après la fabrication du type fermé WNE. Transférer 50 microlitres de la solution nanopartique d’or nanomolaire de 30 nanomaux vers le côté trans.Enregistrez ensuite le signal actuel des collisions de nanoparticules simples à un potentiel de 300 millivolts. Enfin, modifiez la tension appliquée pour surveiller la fréquence, l’amplitude et le changement de forme du signal actuel. La fabrication d’une nanopipette comprend trois étapes principales.Un microcapillaire d’un diamètre intérieur de 0,5 millimètre et d’un diamètre extérieur de 1 millilitre est fixé dans le tiroir, et un laser est ensuite focalisée sur le centre du capillaire pour faire fondre le quartz. En appliquant des forces sur les terminaux du capillaire, il se sépare enfin et forme deux parties avec des pointes coniques nanométriques. La procédure de génération d’un nanotipe d’or à l’intérieur de la pointe nanopipette, après le processus de traction est montré ici.Un système de caractérisation in situ a été utilisé pour surveiller le processus de fabrication du type fermé WNE en enregistrant simultanément la réponse actuelle et les images en champ noir. Les images SEM de vue supérieure de la nanopipette nue et du type fermé WNE sont montrées ici après que le faisceau d’ions de mise au point fendant une image sem de vue latérale fournit la morphologie du nanotip d’or à l’intérieur du type fermé WNE. Dans les expériences de collision de nanoparticules, les nanoparticules d’or sont ajoutées au côté trans de la WNE.Les performances sonores exceptionnelles de ce CNE révèlent les signaux cachés avec une fréquence de signal élevée. Lors de la génération de la pointe nano d’or, un faible potentiel appliqué doit être utilisé pour générer l’interface électrochimique. Un potentiel appliqué élevé pourrait accélérer la production d’or et entraîner des structures défectueuses dans la pointe nano.La résolution à contraste élevé et la haute résolution spéciale de cette méthode peuvent aider les chercheurs à mieux comprendre le processus de transfert d’électrons à l’échelle nanométrique. Le borohydride de sodium est dangereux et réagit violemment avec de l’eau. Veuillez être prudent lors de la préparation de la solution de borohydride de sodium.

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