단일 나노 입자 분석에 대 한 폐쇄-타입 무선 Nanopore 전극

단일 나노 입자의 본질적인 특징을 전기화학적으로 측정하는 것은 나노 과학에서 매우 중요합니다. 이 방법은 빠른 단일 나노 입자 분석을 위한 무선 나노 포어 전극을 구축하는 간단하지만 매우 재현 가능한 방법을 보여줍니다. 나노 전극의 크기는이 간단한 제조 방법에 의해 30 나노미터에 도달 할 수 있습니다.

분석 중 현재 해상도와 시간적 해상도는 각각 0.6 picoamps 및 0.01 밀리초입니다. 이러한 무선 나노포어 전극은 나노전극 팁의 나노스케일 크기로 인해 생체 내 및 비침습적 세속 분석에 활용될 것으로 예상된다. 금 나노 팁의 국소화 된 표면 플라스모닉 공명 특성과 크로스 나노 피펫의 완벽한 광학 비전은 나노 스케일에서 전기 광학 검출을 가능하게 할 수 있습니다.

무선 나노 포어 전극의 제조에 관심이 있는 연구원은 나노피펫 붓는 공정을 마스터해야 한다. 이것은 절차에서 중요한 단계이기 때문입니다. 그들은 파이펫을 부을 때 환경 온도와 습도에주의를 기울여야합니다.

먼저 4.8 밀리리터의 클로로우릭 산을 1%에서 40밀리리터의 질량 분수로 격렬한 교반으로 넣습니다. 그런 다음 용액을 끓여서 가열합니다. 3mm 의 질량 분획과 함께 10 밀리리터의 구연산 용액을 신속하게 추가하십시오.

최종 솔루션이 빨간색이 될 때까지 솔루션을 15분 동안 가열합니다. 석영 모세혈관을 아세톤으로 채워진 15밀리리터 원심분리기 튜브에 놓고 10분 동안 초음파 클리너에 깨끗하게 발라보십시오. 완료되면 아세톤을 제거하고 에탄올을 추가합니다.

그런 다음 원심분리관을 초음파 클리너에 넣고 10분간 청소합니다. 다음으로, 석영 모세혈관을 에탄올 제거를 위해 탈온화된 물로 15밀리리터 원심분리기 튜브에 넣고 10분 동안 초음파 세척을 수행합니다. 질소 가스 스트림을 사용하여 석영 모세 혈관을 건조하고 깨끗한 원심 분리 튜브에 보관하십시오.

이에 따라, 꾸준한 레이저 전력을 보장하기 위해 15-20 분 동안 이산화탄소 레이저 풀러와 사전 열을 켭니다. 사전 가열된 이산화탄소 레이저 풀러에 깨끗한 석영 모세관을 설치합니다. 열, 필라멘트, 속도, 지연 및 당김 파라미터를 특정 직경을 위해 이산화탄소 레이저 풀러 패널에 당기기 매개 변수를 설정합니다.

조리된 나노파이펫을 페트리 접시에 재사용 가능한 접착제로 고정하여 추가 특성화를 실현합니다. 제조된 클로로우릭 산 용액 10마이크로리터를 마이크로로더를 나노피펫에 주입합니다. 나노피펫에서 기포를 제거하기 위해 약 1, 878배 G에서 5분 동안 나노피펫을 원심분리합니다.

원심분리에 따라, 이전에 준비된 실리콘 고무로 커버 슬립에 나노피펫을 고정하고 나노피펫 내부의 영역을 시스 측과 외부로 정의하여 트랜스 측으로 정의한다. 고무가 치료할 때까지 5분을 기다린 후, 통합 된 앙상블을 반전 된 현미경의 객관적인 테이블에 놓습니다. 암장 조명을 켜고 조정하여 10배 현미경 목표 아래에 나노피펫 팁을 집중시합니다.

더 높은 간격 해상도를 위해 40배 의 목표로 변경합니다. 다음으로 나노피펫 내부에 은은 염화물 전극 1개를 배치합니다. 그런 다음 두 번째 접지 실버 실버 염화물 전극을 트랜스 측에 놓습니다.

실버 실버 염화물 전극을 사전 증폭기에 연결합니다. 현재 측정 시스템과 이온 전류 레코딩을 위한 해당 소프트웨어를 켭니다. 그런 다음 적용된 전위를 300밀리볼트로 설정합니다.

이제 천천히 150 마이크로리터의 보로하이드라이드 용액을 트랜스 측에 추가하여 클로로우릭산과 보로하이드라이드 나트륨 사이의 반응을 유발합니다. 동시에 전류 측정 및 암장 검출 시스템을 사용하여 전류 추적 및 다크 필드 이미지 산란 스펙트럼을 전기및 광학적으로 기록합니다. 이온 전류 추적이 0 picoamps로 반환 된 후 적용 된 잠재력을 끕니다.

바닥에서 끝까지 흐르는 탈이온화 된 물로 준비 된 폐쇄 형 WNE를 씻으시다. 폐쇄형 WNE를 제조한 후 트랜스 및 시스 측면의 용액을 염화칼륨 용액으로 변경한다. 30 나노 몰러 금 나노 부품 용액의 50 마이크로 리터를 트랜스 측으로 전송합니다.

그런 다음 단일 나노 입자 충돌 이벤트의 현재 신호를 300 밀리볼트의 잠재력으로 기록합니다. 마지막으로 적용된 전압을 변경하여 전류 신호의 주파수, 진폭 및 형상 변경을 모니터링합니다. 나노 피펫의 제조에는 세 가지 주요 단계가 포함됩니다.

0.5 밀리미터의 내지름과 1 밀리리터의 외경을 가진 마이크로 모세관은 풀러에 고정되고, 레이저는 석영을 녹이기 위해 모세관의 중심에 초점을 맞습니다. 모세관의 단말에 힘을 가함으로써, 마침내 나노 스케일 원상 팁으로 두 부분을 분리하고 형성합니다. 나노피펫 팁 내부에 금 나노 팁을 생성하는 절차는, 당기기 과정이 여기에 도시된 후.

현장 특성화 시스템은 현재 응답 및 어두운 필드 이미지의 동시 기록으로 폐쇄형 WNE의 제조 과정을 모니터링하는 데 사용되었습니다. 맨손으로 나노피펫 및 폐쇄형 WNE의 상시 SEM 이미지는 사이드 뷰 SEM 이미지를 분할한 후 여기에 표시되어 폐쇄형 WNE 내부의 금 나노팁의 형태를 제공한다. 단일 나노입자 충돌 실험에서 금 나노입자는 WNE의 트랜스 측에 첨가된다.

이 CNE의 뛰어난 노이즈 성능은 높은 신호 주파수로 숨겨진 신호를 발견합니다. 금 나노 팁을 생성 할 때, 낮은 적용 된 잠재력을 전기 화학 인터페이스를 생성하는 데 사용되어야한다. 높은 적용 된 잠재력은 금의 생성속도를 높이고 나노 팁에 결함이있는 구조를 초래할 수 있습니다.

이 방법의 고대비 해상도와 높은 특수 해상도는 연구원이 나노 규모의 전자 전달 과정을 더 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 보하이드라이드 나트륨은 위험하며 물과 격렬하게 반응합니다. 나트륨 보하이드라이드 용액을 준비할 때는 주의하십시오.