「ノープリウスの動きを分析するアルテミア·サリナ 'プラズモニックナノ粒子の光学追跡することによって、

私たちは、水生生物の周波数の動きを調査し、特徴づけるためにプラズモニックナノ粒子の光学式トラッキングを使用しています。

この手順の全体的な目標は、光学的にトラップされたプラズモンナノ粒子を使用して、水生微生物の運動の周波数を分析することです。これは、まず、光学ピンセットとカメラを備えた顕微鏡で水中のOPIS幼虫を観察することによって達成されます。第2のステップは、直径16ナノメートルの金ナノ粒子をOPIS環境に添加することです。

次に、光ピンセットを使用して、NOIの近くに単一の金ナノ粒子をトラップします。最後のステップは、Nousの動きの影響を受けるトラップされたナノ粒子の拡散を観察することです。ビデオデータは、粒子追跡ソフトウェアによってキャプチャおよび分析されます。

最終的に、時間依存のナノ粒子の位置はフーリエ空間に変換され、ヌースの移動周波数が抽出されます。この手法が一般的な顕微鏡法などの既存の方法と比較した場合の主な利点は、流体振動が分析されるため、この方法が光学分解能に制限されないことです。この方法は、ソクラテス生態系の水分析など、環境保護主義の主要な質問に答えるのに役立ちます。

まず、暗視野照明用の正立顕微鏡を準備します。顕微鏡に水浸と空気対物レンズの両方を提供します。さらに、1064ナノメートルの連続波光ピンセットを顕微鏡に結合します。

次に、1064ナノメートルのノッチフィルターを備えたカメラを取り付けて、金粒子とオーパスの動きを検出して画像化します。対物レンズの後にパワーメーターを使用して、レーザー出力を1000ミリワットに設定します。必要になるまでレーザーをオフにします。

サンプル調製は、顕微鏡のスライドガラス上で180マイクロリットルの水滴をピペッティングすることから始まります。この時点でサンプルを暗視野顕微鏡に置き、水タンクからOPISをピペットで移します。それを水滴に移します。

10 x air対物レンズを選択します。溶液内のOPISの動きを観察し、10秒のビデオストリームを25フレーム/秒で記録します。これが完了したら、次のステップの準備をします。

直径60ナノメートルの金ナノ粒子のストック溶液1部を水100部に希釈します。顕微鏡に戻り、溶液の5マイクロリットルを測定します。これをopusで水滴に加えます。

準備ができたら、100 x 水浸対物レンズに変更します。水滴を見るには、視野に約1つの金ナノ粒子が見えるときに進みます。粒子をトラップするには、光トラップのレーザーをオンにして、液滴を観察します。

顕微鏡ステージを動かして、レーザービームを金ナノ粒子に近づけます。粒子はレーザービームの焦点に引き寄せられ、拡散を停止します。トラップされたナノ粒子を毎秒50フレームで30秒間ビデオに撮り、光ピンセットのレーザーをオフにして、粒子をトラップから解放します。

次のステップは、コンピューター上のビデオを分析することです。粒子追跡ソフトウェアを使用して、粒子のXY位置を時間の関数として決定し、このデータの高速フーリエ変換で周波数スペクトルを見つけます。このプロットは、ブラウニーが動いているだけの捕捉された金ナノ粒子のXY変位を示しています。

分布はガウス分布です。OISを水に加えると、流体の振動により粒子のXY変位が変化します。動物によって生成されるマイクロ流体の流れは、Y方向に周波数依存の歪みを引き起こします。

これらのプロットは、x 方向と y 方向の周波数スペクトルを黒で示しており、これは、opis の存在下にない光学的にトラップされた粒子の参照スペクトルです。赤い曲線は、遊泳するオピスを持つトラップされた粒子のスペクトルを示しています。X方向のスペクトルは、トラップされた粒子に対するOPISの位置により、強い信号を示しません。

流れは、挿入図に示されているように、主にY方向にあります。スイミングノブで取られたY方向のスペクトルは、応答を示しています。測定における広範な周波数応答は、生物の運動性、または例、メインアンテナまたは他の身体部分の動きと一致しています。

周波数の最大値。すべての測定値において、3.0〜7.2ヘルツであり、直接観測された周波数と良好に一致していることがわかりました。このテクニックを習得すると、適切に実行すれば30分以内に行うことができます。

この手順を試みる際には、光学力を使用して金ナノ粒子を安定して3次元的に捕捉することを覚えておくことが重要です。