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DOI: 10.3791/51502-v
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
우리는 수생 생물의 주파수의 움직임을 조사하고 특성을 플라즈몬 나노 입자의 광학 추적을 사용합니다.
이 절차의 전반적인 목표는 광학적으로 포획된 플라즈몬 나노 입자를 사용하여 수생 미생물의 이동 빈도를 분석하는 것입니다. 이것은 먼저 광학 핀셋과 카메라가 장착된 현미경으로 물 속의 OPIS 유충을 관찰함으로써 수행됩니다. 두 번째 단계는 OPIS 환경에 직경 16 나노 미터의 금 나노 입자를 첨가하는 것입니다.
다음으로, 광학 핀셋은 NOI 근처에 단일 금 나노 입자를 가두는 데 사용됩니다. 마지막 단계는 Nous의 운동에 영향을 받는 갇힌 나노 입자의 확산을 관찰하는 것입니다. 비디오 데이터는 입자 추적 소프트웨어에 의해 캡처되고 분석됩니다.
궁극적으로 시간 의존적 나노 입자 위치는 푸리에 공간으로 변환되어 nous의 이동 주파수를 추출합니다. 일반 현미경 검사와 같은 기존 방법에 비해 이 기술의 주요 장점은 유체 진동을 분석하기 때문에 이 방법이 광학 해상도에 국한되지 않는다는 것입니다. 이 방법은 소크라테스 생태계의 수질 분석과 같은 환경주의의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다.
암시야 조명용 장비를 갖춘 정립 현미경을 준비하는 것부터 시작합니다. 현미경에 침수 장치와 공기 대물렌즈를 모두 제공합니다. 또한 1064 나노미터 연속파 광학 핀셋을 현미경에 연결합니다.
다음으로, 1064나노미터의 노치 필터가 있는 카메라를 장착하여 금 입자와 오푸스 움직임을 감지하고 이미지화합니다. 대물렌즈 뒤에 파워 미터를 사용하여 레이저 출력을 1000밀리와트로 설정합니다. 필요할 때까지 레이저를 끕니다.
시료 준비는 현미경 유리 슬라이드에 180마이크로리터의 물방울을 피펫팅하는 것으로 시작됩니다. 이 시점에서 암시야 현미경에 샘플을 놓고 물 탱크에서 OPIS를 피펫으로 가져옵니다. 물방울로 옮기십시오.
10 x 공중 목표를 선택합니다. 솔루션에서 OPIS의 움직임을 관찰하고 초당 25프레임으로 10초 비디오 스트림을 기록합니다. 이 작업이 완료되면 다음 단계를 준비합니다.
60 나노 미터 직경의 금 나노 입자의 원액을 물 100 부로 희석합니다. 현미경으로 돌아가서 5마이크로리터의 용액을 측정합니다. 이것을 opus와 함께 물방울에 추가하십시오.
준비가 되면 100배 침수 대물렌즈로 변경합니다. 물방울을 보려면 시야에서 약 1개의 금 나노 입자가 보일 때 진행하십시오. 입자를 가두려면 광학 트랩의 레이저를 켜고 물방울을 관찰하십시오.
레이저 빔을 금 나노 입자에 가깝게 만들기 위해 현미경 스테이지를 이동합니다. 입자는 레이저 빔의 초점으로 끌리고 확산을 멈춥니다. 갇힌 나노 입자를 30초 동안 초당 50프레임으로 촬영하고 광학 핀셋의 레이저를 꺼서 트랩에서 입자를 방출합니다.
다음 단계는 컴퓨터에서 비디오를 분석하는 것입니다. 입자 추적 소프트웨어를 사용하여 입자의 XY 위치를 시간 함수로 결정하고 이 데이터의 빠른 푸리에 변환으로 주파수 스펙트럼을 찾습니다. 이 플롯은 갇힌 금 나노 입자의 XY 변위를 보여주며, 이 나노 입자는 브라우니만 움직이
고 있습니다.분포는 가우스입니다. 물에 OIS를 추가한 후 입자의 XY 변위는 유체 진동으로 인해 변합니다. 동물에 의해 생성된 미세유체 흐름은 Y 방향으로 주파수 의존적 왜곡을 일으킵니다.
이 플롯은 x 및 y 방향의 주파수 스펙트럼을 검은색으로 표시하며, 이는 opis가 없는 광학적으로 포획된 입자에 대한 참조 스펙트럼입니다. 빨간색 곡선은 헤엄치는 opis와 함께 갇힌 입자의 스펙트럼을 보여줍니다. X 방향의 스펙트럼은 트랩된 입자에 대한 OPIS의 위치로 인해 강한 신호를 나타내지 않습니다.
흐름은 삽입에 표시된 대로 주로 Y 방향입니다. 수영 손잡이로 취한 Y 방향의 스펙트럼은 응답을 보여줍니다. 측정에서 광범위한 주파수 응답은 유기체의 운동성, 또는 예를 들어 주 안테나 또는 다른 신체 부위의 움직임과 일치합니다.
주파수 최대치. 모든 측정에서 3.0 및 7.2 헤르츠 사이인 것으로 밝혀졌으며 이는 직접 관찰된 주파수와 양호한 일치였습니다. 이 기술을 마스터하면 제대로 수행하면 30분 이내에 완료할 수 있습니다.
이 절차를 시도하는 동안 광력을 사용하여 금 나노 입자를 안정적으로 3차원으로 포획하는 것을 기억하는 것이 중요합니다.
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