Articolo metodologico

Un elettrodo di tipo chiuso senza fili Nanopore per analizzare le singole nanoparticelle

DOI:

10.3791/59003

⸱

20 marzo 2019

 ,  ,  ,  , 
1Key Laboratory for Advanced Materials, School of Chemistry and Molecular Engineering, East China University of Science and Technology

* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Qui, presentiamo un protocollo per la fabbricazione di un elettrodo di tipo chiuso senza fili nanopore e successiva misura elettrochimica delle nanoparticelle singole collisioni.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Misura le caratteristiche intrinseche delle singole nanoparticelle da nanoelectrochemistry detiene profondo fondamentale importanza ed ha potenziali impatti in nanoscienza. Tuttavia, analizzando elettrochimicamente singole nanoparticelle è impegnativo, come il telerilevamento nanointerface è incontrollabile. Per affrontare questa sfida, descriviamo qui la fabbricazione e caratterizzazione di un elettrodo di tipo chiuso senza fili nanopore (WNE) che presenta una morfologia altamente controllabile e riproducibilità eccezionali. La facile realizzazione di WNE consente la preparazione di nanoelettrodi ben definito in un laboratorio di chimica generale senza l'uso di una camera pulita e costose attrezzature. Una sola applicazione di un 30 nm WNE chiuso-tipo nell'analisi di singole nanoparticelle d'oro nella miscela viene anche evidenziato, che mostra una risoluzione elevata corrente di 0,6 pA e temporale ad alta risoluzione di 0.01 ms accompagnato da loro morfologia eccellente e piccolo diametri, altre applicazioni potenziali di tipo chiuso WNEs possono essere espansa dalla caratterizzazione di nanoparticelle per rilevazione di singola molecola/ioni e unicellulare di sondaggio.

Introduzione

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Le nanoparticelle hanno attirato l'attenzione enorme a causa di diverse caratteristiche come loro capacità catalitica, caratteristiche ottiche particolari, electroactivity ed elevati rapporti superficie-volume1,2,3, 4. analisi elettrochimica delle nanoparticelle singole è un metodo diretto per la comprensione dei processi chimici ed elettrochimici intrinseci a livello di nanoscala. Per ottenere misurazioni altamente sensibile delle singole nanoparticelle, due approcci elettrochimici sono state precedentemente applicati per leggere informazioni di nanoparticelle da corrente risposte5,6,7. Uno di questi approcci coinvolge immobilizzare o catturare una nanoparticella individuo sull'interfaccia del nanoelectrode per lo studio di elettrocatalisi8,9. L'altra strategia è guidata dalla singola nanoparticella collisione con la superficie di un elettrodo, che genera una fluttuazione di corrente transitoria dal processo redox dinamico.

Entrambi questi metodi richiedono un'interfaccia sensibile ultrasensibile di nanoscala che corrisponda al diametro delle singole nanoparticelle. Tuttavia, la fabbricazione tradizionale di nanoelettrodi principalmente ha incorporato i sistemi micro-elettromeccanici (MEMS) o laser tirando tecniche, che sono noioso e undisciplinable10,11,12, 13. Ad esempio, basati su MEMS fabbricazione di nanoelettrodi è costoso e richiede l'uso di una camera pulita, limitazione della massiccia produzione e divulgazione di nanoelettrodi. D'altra parte, laser tirando fabbricazione di nanoelettrodi si basa pesantemente su esperienza degli operatori durante la sigillatura e tirare un filo metallico all'interno del capillare. Se il filo metallico non è ben sigillato nel capillare, il divario tra il filo e la parete interna della nanopipette drammaticamente può introdurre rumore corrente di fondo in eccesso e ingrandire l'elettroattivi rilevamento della zona. Questi inconvenienti in gran parte diminuiscono la sensibilità della nanoelectrode. D'altra parte, l'esistenza di una lacuna può allargare l'area dell'elettrodo e ridurre la sensibilità della nanoelectrode. Di conseguenza, è difficile garantire una performance riproducibile dovuto le morfologie di elettrodo incontrollabile in ogni processo di fabbricazione14,15. Pertanto, un metodo di fabbricazione generale di nanoelettrodi con eccellente riproducibilità è assolutamente necessario per facilitare l'esplorazione elettrochimico delle caratteristiche intrinseche delle singole nanoparticelle.

Recentemente, la tecnica di nanopore è stata sviluppata come un approccio elegante e privo di etichetta per singola molecola analisi16,17,18,19,20. A causa della sua fabbricazione controllabile, il nanopipette fornisce un confinamento su scala nanometrica, con un diametro uniforme che vanno da 30-200 nm da un laser capillare estrattore21,22,23,24 . Inoltre, questa procedura di fabbricazione semplice e riproducibile assicura la generalizzazione della nanopipette. Recentemente, abbiamo proposto un elettrodo nanopore wireless (WNE), che non richiede la tenuta di un filo metallico all'interno del nanopipette. Attraverso un processo di fabbricazione facile e riproducibili, il WNE possiede una deposizione metallica su scala nanometrica entro il nanopipette per formare un elettroattivi interfaccia25,26,27,28 . Poiché il WNE possiede una struttura ben definita e morfologia uniforme dei suoi confini, realizza l'alta risoluzione corrente, così come la costante di tempo di resistenza-capacità bassa (RC) per l'esecuzione di elevata risoluzione temporale. Precedentemente abbiamo segnalato due tipi di WNEs, tipo aperto e chiuso-tipo, per la realizzazione di analisi di singola entità. Il tipo aperto WNE impiega un strato di nanometal depositato sulla parete interna di un nanopipette, che converte la corrente faradica di una singola entità per la risposta corrente ionica26. Di solito, il diametro di un tipo aperto WNE è di circa 100 nm. Per ridurre ulteriormente il diametro di WNE, abbiamo presentato il WNE chiuso-tipo, in cui un nanotip di metallo solido completamente occupa la punta di nanopipette attraverso un approccio chimico-elettrochimica. Questo metodo è in grado di generare rapidamente un nanotip 30 nm oro all'interno di un confinamento nanopore. L'interfaccia ben definita nella zona di punta di un chiuso-tipo WNE assicura un elevato rapporto segnale-rumore per misure elettrochimiche di singole nanoparticelle. Come una nanoparticella d'oro caricata si scontra con il WNE chiuso-tipo, un processo di carica-Scarica ultraveloce all'interfaccia punta induce una risposta di feedback capacitivo (CFR) nella traccia corrente ionica. Rispetto ad un precedente singolo nanoparticella collisione Studio tramite una nanoelectrode con metallo filo all'interno29, il WNE chiuso-tipo ha mostrato una più alta risoluzione corrente di pA di ± 0,1 0,6 pA (RMS) e maggiore risoluzione temporale di 0,01 ms.

Qui, descriviamo una procedura di fabbricazione dettagliato per un WNE chiuso-tipo che è altamente controllato dimensioni e riproducibilità eccezionali. In questo protocollo, una semplice reazione tra AuCl4– e BH4– è progettato per generare un nanotip d'oro che blocca completamente l'orifizio di un nanopipette. Poi, elettrochimica bipolare è adottato per una crescita continua di un nanotip d'oro che raggiunge la lunghezza di parecchi micrometri all'interno del nanopipette. Questa semplice procedura consente l'implementazione di questa fabbricazione di nanoelectrode, che possa essere effettuati in qualsiasi laboratorio di chimica generale senza una camera pulita e costose attrezzature. Per determinare la dimensione, la morfologia e la struttura interna di un WNE di tipo chiuso, questo protocollo fornisce una procedura dettagliata caratterizzazione con uso di un microscopio elettronico a scansione (SEM) e la spettroscopia di fluorescenza. Un esempio recente è evidenziato, che misura direttamente le interazioni intrinseche e dinamiche di nanoparticelle d'oro (AuNPs) collisione verso il nanointerface di un WNE di tipo chiuso. Noi crediamo che il WNE chiuso-tipo può aprire un nuovo percorso per futuri studi elettrochimici delle cellule viventi, nanomateriali e sensori a livello di singolo-entità.

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Protocollo

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. preparazione delle soluzioni

Nota: Prestare attenzione alle precauzioni generali di sicurezza per tutte le sostanze chimiche. Smaltire i prodotti chimici in una cappa aspirante e indossare guanti, occhiali e un camice da laboratorio. Tenere liquidi infiammabili lontano dal fuoco o scintille. Tutte le soluzioni acquose sono state preparate utilizzando acqua ultrapura (18,2 cm MΩ a 25 ° C). Le soluzioni preparate sono state filtrate utilizzando un filtro di dimensioni dei pori di 0.22 μm.

  1. Preparazione della soluzione di KCl
    1. Sciogliere 0,074 g di cloruro di potassio in 100 mL di acqua deionizzata.
  2. Preparazione della soluzione4 NaBH
    1. Sciogliere 0,018 g di sodio boroidruro in 10 mL di etanolo.
  3. Preparazione della soluzione4 HAuCl
    1. Sciogliere 0,010 g di cloruro di potassio in 1 mL di soluzione di acido cloroaurico 1%.
  4. Preparazione di gomma di silicone
    1. Mescolare la gomma di silicone contenente la parte A e parte B (Vedi Tabella materiali) con un rapporto di 1:1 in volume.
    2. Utilizzare la gomma di silicone mista per disegnare un'area di reazione la diapositiva immediatamente durante il tempo di pot di 1 min.
    3. Curare la gomma di silicone preparati su vetrino per 5 min.
  5. Preparazione di nanoparticelle d'oro30
    1. Aggiungere 4,8 mL di acido cloroaurico con una frazione in massa di 1% in 40 mL di acqua deionizzata con agitazione vigorosa.
    2. Riscaldare la soluzione ad ebollizione.
    3. Aggiungere rapidamente 10 mL di una soluzione di citrato trisodico con una frazione in massa di 1% nella soluzione.
    4. Riscaldare la soluzione per altri 15 minuti fino a quando la soluzione finale è di colore rossa.
      Nota: Nel nostro caso, la soluzione di acido cloroaurico rapidamente è stato ridotto di citrato trisodico, ed è stato osservato che la soluzione ha cambiato rapidamente da giallo-chiaro a scuro-nero.

2. preparazione del Setup sperimentale

  1. Preparazione del sistema di misura di corrente
    1. Accendere il sistema di misurazione corrente contenente l'amplificatore di corrente (Vedi Tabella materiali) e sistema di acquisizione dati a basso rumore (Vedi Tabella materiali)
    2. Accendete la modalità tensione-morsetto.
    3. Impostare la larghezza di banda del filtro a tasso di campionamento e 10 kHz a 100 kHz.
    4. Assemblare una gabbia rame fatti in casa specifica auto-progettata per proteggere il rumore esterno per celle sperimentali e il pre-amplificatore sul microscopio invertito (Vedi Tabella materiali).
    5. Terra la shell della gabbia di Faraday, gusci dell'amplificatore e il sistema di microscopio invertito.
  2. Installazione del sistema di rilevamento di campo scuro
    1. Generazione dell'oro nanotip dentro la nanopipette è controllata dal microscopio a campo oscuro –.
      Nota: Un sistema di microscopio invertito (Vedi Tabella materiali) è utilizzato per prendere immagini e spettri di dispersione. Una telecamera CCD digitale colore vero è impiegata per prendere immagini dell'elettrodo nanopipette e nanopore. Un condensatore a campo oscuro [apertura numerica (NA) = 0,8 – 0,95)] viene utilizzato per formare un'illuminazione in campo scuro. 10 X (NA = 0,3), 20x (NA = 0,45) e 40 X (NA = 0,6) obiettivi vengono utilizzati per raccogliere immagini di WNE il tipo chiuso. Rilevazione della fluorescenza è utilizzato per verificare ulteriormente se ci sono spazi vuoti tra la nanotip e la parete interna della nanopipette. Questo esperimento viene eseguito da un altro EMCCD (Vedi Tabella materiali) integrato anche il microscopio invertito, e la luce di eccitazione è una lampada a mercurio incorporato con un filtro passa-banda di 450-490 nm.

3. fabbricazione di tipo chiuso WNE

  1. Fabbricazione di nanopipettes
    1. Mettere i capillari di quarzo (Vedi Tabella materiali) in una provetta da centrifuga da 15 mL riempita con acetone per 10 min di pulizia ad ultrasuoni.
    2. Versi fuori acetone, quindi aggiungere etanolo nella stessa provetta da centrifuga.
    3. Mettere la provetta da centrifuga in un pulitore ad ultrasuoni per 10 min di pulizia.
    4. Mettere i capillari in un'altra provetta da centrifuga da 15 mL con acqua deionizzata per la rimozione dell'etanolo, con 10 minuti di lavaggio ad ultrasuoni.
    5. Continuamente ad ultrasuoni che pulire i capillari tre volte con acqua deionizzata per rimuovere il residuo dell'etanolo.
    6. Asciugare i capillari utilizzando un flusso di gas di azoto.
    7. Conservare i capillari in una provetta da centrifuga nuovo, pulito.
    8. Accendere l'estrattore di laser CO2 (Vedi Tabella materiali)
    9. Preriscaldare l'estrattore per 15-20 min garantire una potenza laser costante.
    10. Installare il capillare pulito nell'estrattore.
    11. Impostare i parametri che tirando di calore, filamento, velocità, ritardo e la forza di trazione sul pannello dell'estrattore della CO2 laser, per un diametro specifico. Il parametro detailed per tirare un nanopipette di diametro 30 nm in questo protocollo è illustrato nella tabella 1 (Figura 1).
    12. Difficoltà il nanopipette preparato su una piastra di Petri con l'adesivo riutilizzabile (Vedi Tabella materiali) per ulteriore caratterizzazione.
  2. Fabbricazione di chiuso-tipo WNE
    1. Iniettare 10 μL di soluzione di4 HAuCl preparata la nanopipette con un microloader.
    2. Centrifugare la nanopipette per 5 min a circa 1878 x g per la rimozione di bolle d'aria nella nanopipette.
      Nota: Per questo passaggio, abbiamo messo il nanopipette con la punta rivolta verso il basso in un supporto in casa all'interno di una provetta da centrifuga da 2 mL.
    3. Difficoltà il nanopipette su un vetrino coprioggetto con la gomma di silicone preparati (Vedi punto 1.4) e definire l'area all'interno del nanopipette come il lato "cis" e fuori come il lato "trans".
    4. La gomma è guarita, attendere 5 min.
    5. Mettere l'ensemble integrato sul tavolo obiettivo del microscopio invertito.
    6. Accendere e regolare l'illuminazione del campo scuro per mettere a fuoco la punta di nanopipette sotto un obiettivo microscopio 10X.
    7. Cambiamento a 20 X e 40 X obiettivi per una maggiore risoluzione spaziale.
    8. Posizionare un elettrodo Ag/AgCl dentro il nanopipette.
    9. Inserire l'altro elettrodo Ag/AgCl con messa a terra sul lato di trans .
    10. Collegare una coppia di Ag/AgCl elettrodi per il pre-amplificatore.
    11. Accendere il sistema di misurazione di corrente e il software corrispondente (Vedi Tabella materiali) per la registrazione corrente ionica.
    12. Impostare il potenziale applicato su 300 mV.
    13. Lentamente aggiungere 150 μL di soluzione di NaBH4 nel lato trans per innescare la reazione tra HAuCl4 e NaBH4 (Figura 2).
      Nota: La riduzione di NaBH4 in soluzione acquosa avviene a una velocità di reazione violenta. Di conseguenza, la generazione di H2 dalla riduzione di NaBH4 può indurre una struttura difettosa della nanotip dalla generazione della cavità durante la crescita di nanotip oro.
    14. Contemporaneamente, elettricamente e otticamente registrare la traccia corrente e del scuro-campo immagine/dispersione spettri utilizzando l'attuale misura e campo scuro sistemi di rilevazione (Figura 3).
      Nota: La soluzione di etanolo è volatile nell'ambito dell'illuminazione in campo scuro. Prestare attenzione al volume di etanolo durante il processo di fabbricazione.
    15. Spegnere il potenziale applicato dopo aver ionico attuale tracciato torna a 0 PA.
    16. Lavare il preparato WNE chiuso-tipo con che scorre acqua deionizzata dal basso fino alla punta.
  3. Caratterizzazione di chiuso-tipo WNE
    1. Caratterizzano WNE chiuso-tipo con un microscopio elettronico a scansione (SEM), che è un metodo generale per la caratterizzazione di nanopipettes22,31,32,33,34 .
    2. Utilizzare un esperimento fluorescente di ioni calcio per verificare la condizione di tenuta dell'oro nanotip dentro la nanopipette.
      1. Iniettare 10 μL di soluzione di CaCl2 lato cis della soluzione chiuso-tipo WNE e Fluo-8 nel lato di trans .
      2. Collegare gli elettrodi di Ag/AgCl per l'headstage.
    3. Applicare un bias di mV 400 potenziali e utilizzare il EMCCD (Vedi Tabella materiali) per monitorare la risposta di fluorescenza nell'area di punta. Utilizzare focus fascio di ioni (FIB) per scolpire le WNE tipo chiuso dalla punta verso il basso, quindi determinare la lunghezza dell'interno strato di metallo o nanotip con caratterizzazione SEM.
  4. Nanoparticella singola collisione con chiuso-tipo WNE
    1. Cambiare la soluzione nei lati trans e cis a una soluzione di KCl dopo fabbricazione di WNE il tipo chiuso.
    2. Trasferire 50 μL di soluzione di nanoparticelle d'oro 30 nm nel lato di trans . Registrare il segnale in corrente di singole nanoparticelle tra gli eventi di collisione a un potenziale di 300 mV (Figura 5).
    3. Modificare la tensione applicata per monitorare la frequenza, ampiezza e cambiamento di forma del segnale corrente.

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Risultati

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dimostriamo un facile approccio per fabbricare un elettrodo di wireless nanopore nm 30 ben definito, basato su una nanopipette conica di quarzo. La realizzazione di un nanopipette è illustrata nella Figura 1, che comprende tre fasi principali. Un microcapillary con un diametro interno di 0.5 mm e diametro esterno di 1,0 mm è stato risolto nell'estrattore, poi un laser è focalizzato sul centro del capillare per fondere il quarzo. Applicando forze ai terminali ...

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Discussione

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Realizzazione di un nanopipette ben definito è il primo passo nel processo di fabbricazione di WNE chiuso-tipo. Mettendo a fuoco un laser di CO2 al centro del capillare, uno vaso capillare separa in due nanopipettes simmetrico con punte coniche su scala nanometrica. Il diametro è controllato facilmente, che vanno da 30-200 nm, regolando i parametri dell'estrattore della laser. Va osservato che i parametri per la trazione possono variare per estrattori diversi pipetta. La temperatura ambientale e l'umidità poss...

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Dichiarazioni

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Gli autori non dichiarano conflitti di interessi.

Ringraziamenti

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Questa ricerca è stata sostenuta dal National Natural Science Foundation of China (61871183,21834001), l'innovazione programma di Shanghai Municipal formazione Commissione (2017-01-07-00-02-E00023), il progetto "Chen Guang" dall'educazione Shanghai Municipal Commissione e Shanghai Education Development Foundation (17CG 27).

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
AcetoneSigma-Aldrich650501altamente infiammabile e volatile
Mettler ToledoME104E
Amplificatore Axopatch 200BMolecular Devices
Blu-Tack adesivo riutilizzabileBostik
Provetta per centrifugaCorning Inc.Provette da centrifuga con tappo CentriStar, 15 ml
acido cloroauricoEnergia ChimicaE0601760010software HAuCl4
Clampfit 10.4Molecular Devices
Digitalizzatore Digidata 1550AMolecular Devices
DS Fi1c fotocamera CCD a colori realiNikon
Ecoflex 5 Addtion polimerizzare il silicone gommaSmooth-On17050377
Eppendorf Reference 2 pipetteEppendorf49200090410, 100 e 1000 µ L
EtanoloSigma-Aldrich24102Gabbia
di Faraday
iXon 888 EMCCDAndor
Provette per microcentrifugaAxygen Scientific0,6, 1,5 e 2,0 mL
MicroloaderEppendorf5242 956.00320 &; L
Vetro di copertura del microscopioFisher ScientificLOT 16938da 20 mm*60 mm-1 mm di spessore
MilliporeSIMS00000Denton Evaporatore a fascio di elettroni
P-2000 estrattore laser StrumentoSutter
Punte per pipetteAxygen Scientific10, 200 e 1.000 &; L
Cloruro di potassio, + D25 + A2: F2 + A2: F25Sigma AldrichP9333-500GKCl
Pipette al quarzoSutterQF100-50-7,5O.D.: 1,0 mm, I.D.: 0,5 mm, lunghezza 75 mm
FrigoriferoSiemens
Diluentesiliconico Smooth-On1506330
Filo d'argentoAlfa Aesar11466
Sodio boroidride,Tianlian Chem. Tech.71320NaBH4
Ti-U microscopio invertito a campo scuroNikon
Bilancia analitica di altamente infiammabile e volatile Rame Depuratore d'acqua Milli-Q

Riferimenti

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Vajda, S., et al. Subnanometre platinum clusters as highly active and selective catalysts for the oxidative dehydrogenation of propane. Nature Materials. 8 (3), 213-216 (2009).
  2. Liu, G. L., Long, Y. T., Choi, Y., Kang, T., Lee, L. P. Quantized plasmon quenching dips nanospectroscopy via plasmon resonance energy transfer. Nature Methods. 4 (12), 1015-1017 (2007).
  3. Hu, J. S., et al. Mass production and high photocatalytic activity of ZnS nanoporous nanoparticles. Angewandte Chemie International Edtion. 44 (8), 1269-1273 (2005).
  4. Martinez, B., Obradors, X., Balcells, L., Rouanet, A., Monty, C. Low temperature surface spin-glass transition in γ-Fe 2 O 3 nanoparticles. Physical Review Letters. 80 (1), 181(1998).
  5. Fang, Y., et al. Plasmonic Imaging of Electrochemical Reactions of Single Nanoparticles. Accounts of Chemical Research. 49 (11), 2614-2624 (2016).
  6. Mirkin, M. V., Sun, T., Yu, Y., Zhou, M. Electrochemistry at One Nanoparticle. Accounts of Chemical Research. 49 (10), 2328-2335 (2016).
  7. Murray, R. W. Nanoelectrochemistry: metal nanoparticles, nanoelectrodes, and nanopores. Chemical Reviews. 108 (7), 2688-2720 (2008).
  8. Anderson, T. J., Zhang, B. Single-Nanoparticle Electrochemistry through Immobilization and Collision. Accounts of Chemical Research. 49 (11), 2625-2631 (2016).
  9. Fu, K., Bohn, P. W. Nanopore Electrochemistry: A Nexus for Molecular Control of Electron Transfer Reactions. ACS Central Science. 4 (1), 20-29 (2018).
  10. Zaino, L. P., Ma, C., Bohn, P. W. Nanopore-enabled electrode arrays and ensembles. Microchimica Acta. 183 (3), 1019-1032 (2016).
  11. Katemann, B. B., Schuhmann, W. Fabrication and Characterization of Needle-Type. Electroanalysis. 14 (1), 22-28 (2002).
  12. Penner, R. M., Heben, M. J., Longin, T. L., Lewis, N. S. Fabrication and use of nanometer-sized electrodes in electrochemistry. Science. 250 (4984), 1118-1121 (1990).
  13. Watkins, J. J., et al. Zeptomole voltammetric detection and electron-transfer rate measurements using platinum electrodes of nanometer dimensions. Analytical Chemistry. 75 (16), 3962-3971 (2003).
  14. Liu, Y., Li, M., Zhang, F., Zhu, A., Shi, G. Development of Au Disk Nanoelectrode Down to 3 nm in Radius for Detection of Dopamine Release from a Single Cell. Analytical Chemistry. 87 (11), 5531-5538 (2015).
  15. Li, Y., Bergman, D., Zhang, B. Preparation and electrochemical response of 1-3 nm Pt disk electrodes. Analytical Chemistry. 81 (13), 5496-5502 (2009).
  16. Kasianowicz, J. J., Brandin, E., Branton, D., Deamer, D. W. Characterization of individual polynucleotide molecules using a membrane channel. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 93 (24), 13770-13773 (1996).
  17. Cao, C., et al. Discrimination of oligonucleotides of different lengths with a wild-type aerolysin nanopore. Nature Nanotechnology. 11 (8), 713-718 (2016).
  18. Cao, C., Long, Y. -T. Biological Nanopores: Confined Spaces for Electrochemical Single-Molecule Analysis. Accounts of Chemical Research. 51 (2), 331-341 (2018).
  19. Sha, J. J., Si, W., Xu, W., Zou, Y. R., Chen, Y. F. Glass capillary nanopore for single molecule detection. Science China-Technological Sciences. 58 (5), 803-812 (2015).
  20. Ying, Y. L., Zhang, J., Gao, R., Long, Y. T. Nanopore-based sequencing and detection of nucleic acids. Angewandte Chemie International Edition. 52 (50), 13154-13161 (2013).
  21. Lan, W. J., Holden, D. A., Zhang, B., White, H. S. Nanoparticle transport in conical-shaped nanopores. Analytical Chemistry. 83 (10), 3840-3847 (2011).
  22. Karhanek, M., Kemp, J. T., Pourmand, N., Davis, R. W., Webb, C. D. Single DNA molecule detection using nanopipettes and nanoparticles. Nano Letters. 5 (2), 403-407 (2005).
  23. Morris, C. A., Friedman, A. K., Baker, L. A. Applications of nanopipettes in the analytical sciences. Analyst. 135 (9), 2190-2202 (2010).
  24. Yu, R. -J., Ying, Y. -L., Gao, R., Long, Y. -T. Confined Nanopipette Sensing: From Single Molecules, Single Nanoparticles to Single Cells. Angewandte Chemie Interntaional Edition. , (2018).
  25. Gao, R., et al. A 30 nm Nanopore Electrode: Facile Fabrication and Direct Insights into the Intrinsic Feature of Single Nanoparticle Collisions. Angewandte Chemie Interntaional Edition. 57 (4), 1011-1015 (2018).
  26. Ying, Y. L., et al. Asymmetric Nanopore Electrode-Based Amplification for Electron Transfer Imaging in Live Cells. Journal of the American Chemical Society. 140 (16), 5385-5392 (2018).
  27. Gao, R., Ying, Y. L., Hu, Y. X., Li, Y. J., Long, Y. T. Wireless Bipolar Nanopore Electrode for Single Small Molecule Detection. Analytical Chemistry. 89 (14), 7382-7387 (2017).
  28. Gao, R., et al. Dynamic Self-Assembly of Homogenous Microcyclic Structures Controlled by a Silver-Coated Nanopore. Small. 13 (25), 1700234-n/a (2017).
  29. Kim, B. K., Kim, J., Bard, A. J. Electrochemistry of a single attoliter emulsion droplet in collisions. Journal of the American Chemical Society. 137 (6), 2343-2349 (2015).
  30. Lee, P. C., Meisel, D. Adsorption and surface-enhanced Raman of dyes on silver and gold sols. Journal of Physical Chemistry. 86 (17), 3391-3395 (1982).
  31. Steinbock, L. J., Otto, O., Chimerel, C., Gornall, J., Keyser, U. F. Detecting DNA folding with nanocapillaries. Nano Letters. 10 (7), 2493-2497 (2010).
  32. Gong, X., et al. Label-free in-flow detection of single DNA molecules using glass nanopipettes. Analytical Chemistry. 86 (1), 835-841 (2013).
  33. Cadinu, P., et al. Double Barrel Nanopores as a New Tool for Controlling Single-Molecule Transport. Nano Letters. 18 (4), 2738-2745 (2018).
  34. Bell, N. A., Keyser, U. F. Digitally encoded DNA nanostructures for multiplexed, single-molecule protein sensing with nanopores. Nature Nanotechnology. 11 (7), 645-651 (2016).

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Ristampe e permessi

Richiedi il permesso di riutilizzare il testo o le figure di questo articolo JoVE

Richiedi permesso

Tag

Wireless Nanopore ElectrodeNanoparticle AnalysisNanopore FabricationGold Nanoparticle DetectionCurrent ResolutionTemporal ResolutionNanopipette PullingChloroauric Acid ReductionSodium Borohydride ReactionDark Field Imaging

Articoli correlati