Name: Analisando o movimento da Nauplius Artemia salina Por Optical Rastreamento de plasmônicos Nanopartículas (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-07-15T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 52 s
Description: Aprenda a analisar frequências de movimento de microorganismos aquáticos usando nanopartículas plasmônicas e pinças ópticas. Este método permite medir vibrações fluídicas sem restrições de resolução óptica.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

O apoio financeiro pela ERC através da avançada Investigator Grant HYMEM, pelo DFG através da Iniciativa Nanosystems Munich (NIM) e através do Sonderforschungsbereich (SFB1032), projeto A8 é reconhecido agradecimento. Somos gratos ao Dr. Alexander Ohlinger, Dr. Sol Carretero-Palacios e Spas Nedev de apoio e discussões frutíferas.

1. Setup Experimental <ol><li> Use um microscópio de up-direito e um óleo de condensador de campo escuro com uma abertura numérica (NA) = 1,2 para a iluminação de campo escuro. Utilize uma objectiva de imersão em água com aumento de 100X e uma NA = 1.0 para observações de partículas e trapping. Use um objetivo ar com aumento de 10x e uma NA = 0,2 para seguir o movimento do Nauplius. </li><li> Use uma configuração de pinça óptica com 1.064 nm laser de onda contínua acoplado ao microscópio vertical. Defina a potência do laser da armadilha óptica a 100 mW (medido com um medidor de energia após a objetiva). </li><li> Use uma câmera de alta velocidade CMOS ou uma reflex digital de lente única (DSLR) para detectar e imagem do movimento de partículas de ouro na armadilha óptica e o movimento do Nauplius. </li><li> Usar um filtro de entalhe para evitar que o laser de entrar na câmara. </li><li> Use um medidor de potência para medir a potência do laser após a objetiva. </li></ol> 2. Preparação de Amostras </p&gt; <ol><li> Pipetar uma gota de água (180 mL) em uma lâmina de vidro de microscópio e posicionar a amostra no microscópio de campo escuro. </li><li> Pipetar um Nauplius de um pequeno tanque de água à gota de água. </li><li> Usar um objectivo ar 10X para observar o movimento da Nauplius na solução e gravar um fluxo de vídeo. </li><li> Use uma nanopartícula de ouro com um diâmetro de 60 nm, como um detector para observar o movimento de fluido gerado pelo Nauplius. Por conseguinte, adicionam-se 5 mL de uma solução de partículas altamente diluído na gotícula de água, de modo que aproximadamente uma partícula pode ser visto no campo de visão com uma objectiva de imersão em água 100X. </li></ol> 3. Particle Experiment Rastreamento <ol><li> Armadilha uma nanopartícula de ouro com a pinça óptica. Portanto, trazer a 1.064 nm armadilhas a laser perto de uma nanopartícula de ouro que está difundindo em solução movendo o estágio do microscópio. As forças ópticas atraentes puxar a nanopartícula de ouro para o ponto focal do the feixe de laser. A partícula aprisionada não está a difundir mais e em vez mantém a sua posição. Faça um fluxo de vídeo da nanopartícula preso com a câmera DSLR em uma taxa de quadros de 50 Hz por 30 segundos. </li><li> Desligue o laser da pinça óptica e solte a nanopartículas de ouro da armadilha. </li><li> Use um programa de rastreamento de partículas para a leitura da posição da partícula de ouro opticamente preso em cada quadro do fluxo de vídeo. Uma transformação rápida de Fourier (FFT) de xy-posição da partícula ao longo do tempo revela um espectro de freqüência. NOTA: Aqui, um &quot;IGOR PRO &#39;código de programa de computador auto-escrito foi utilizado para analisar a posição central da partícula no plano xy com o tempo e para a análise FFT. </li><li> Como uma alternativa a um código IGOR auto-escrita usar o programa livremente disponível &#39;Spots Rastreio&#39; para controlar a partícula no vídeo. Use o software comercial &quot;Origin&quot; para executar a transformação de Fourier dos dados de rastreamento: <ol&gt; <li> Arraste o arquivo de vídeo para o programa aberto &#39;Video Ponto Rastreador&#39;. </li><li> Clique do mouse sobre a partícula visto na primeira foto do fluxo de vídeo e uma região circular de aparecer juros. </li><li> Escolha &quot;simétrica&quot; ​​e &quot;otimizar&quot; na janela do prompt de comando top para otimizar o acompanhamento da partícula. </li><li> Clique do mouse &quot;logging&quot; na janela do prompt de comando superior e escolha uma pasta para guardar os dados. Os dados de monitoramento serão guardados como uma planilha de dados. </li><li> Clique do mouse &quot;video jogo&quot; no prompt de comando janela esquerda do programa de rastreamento e espere até que são analisados ​​todos os quadros do vídeo. </li><li> Feche o programa e abra a planilha de dados salvos com &#39;Origem&#39;. Defina os valores de coluna como &quot;y 1&quot; e &quot;y 2&quot;. </li><li> Definir intervalos de tempo para cada quadro do vídeo como &quot;x&quot; da planilha de dados &#39;Origem&#39;. </li><li> Marque a x-Posição da coluna e realizar uma FFT, escolhendo &quot;Análise de Dados&quot; e &quot;FFT&quot; na janela do prompt de comando top. Repita o passo para a coluna posição y. </li><li> Traçar as amplitudes do sinal FFT calculado em x-e y-direção em relação a freqüência. </li></ol></li></ol> 4. Simulação Numérica <ol><li> Calcular as α polarizabilidade da partícula de ouro de 60 nm, utilizando o programa de computador &#39;Mathematica&#39;. <ol><li> Utilizar a equação (1) para calcular a polarizabilidade de acordo com Kuwata et al 16.: <img alt="Equação 1" fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/51502/51502eq1.jpg" width="300" /> (1) </li><li> Definir os seguintes três parâmetros no código do programa: a função dielétrica complexa dependente do comprimento de onda da partícula de ouro, o raio de nanopartículas, eo índice de refração do meio circundante. </li></ol></li><li> Use a descrição dos elecdistribuição de campo tric de um feixe focalizado de acordo com Gaussian Agayan et al 17 para calcular as forças ópticas que agem em uma partícula de ouro de 60 nm.: <img alt="Equação 2" fo:content-width="4in" src="/files/ftp_upload/51502/51502eq2.jpg" width="500" /> (2) <ol><li> . Utilização das equações (3) - (6) a partir de Agayan et al 17 para calcular tanto, o gradiente e dispersar as forças que actuam sobre a partícula: <img alt="Equação 3" fo:content-width="3.5in" src="/files/ftp_upload/51502/51502eq3.jpg" width="350" /> (3) <img alt="Equação 4" fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/51502/51502eq4.jpg" width="300" /> (4) <img alt="Equação 5" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51502/51502eq5.jpg" width="500" /> (5) <img alt="Equação 6" fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/51502/51502eq6.jpg" width="300" /> (6) </li><li> No código de programa, definir os parâmetros para a potência do laser, a abertura numérica da oobjective, ea polarizabilidade complexo das nanopartículas. </li><li> Soma-se a força do gradiente ea força de dispersão para calcular a força óptica total atuando sobre a partícula de ouro em uma armadilha óptica. </li></ol></li><li> Execute a simulação pressionando simultaneamente &quot;Control&quot; e &quot;Enter&quot;. </li></ol>

<ol><li>Hellawell, J. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHellawell%2C+JM+%22Biological+indicators+of+freshwater+pollution+and+environmental+management%22">Biological indicators of freshwater pollution and environmental management</a>. , Elsevier Applied Science Publishers. (1986).</li>
<li>Diamond, J. M., Barbour, M. T., Stribling, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterizing+and+comparing+bioassessment+approaches+and+their+results%3A+A+perspective%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+North+American+Benthological+Society%22%5BJournal%5D)">Characterizing and comparing bioassessment approaches and their results: A perspective.</a> Journal of the North American Benthological Society. 15, 713-727 (1996).</li>
<li>Carlisle, D. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+quality+of+our+Nation%E2%80%99s+waters%E2%80%94Ecological+health+in+the+Nation%E2%80%99s+streams%2C+1993%E2%80%932005%5BTitle%5D)+AND+%22U.S.+Geological+Survey+Circular%22%5BJournal%5D)">The quality of our Nation’s waters—Ecological health in the Nation’s streams, 1993–2005.</a> U.S. Geological Survey Circular. 1391, (2013).</li>
<li>Boxhall, G. A., Defaye, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Global+diversity+of+copepods+%28Crustacea+Copepoda%29+in+freshwater%5BTitle%5D)+AND+%22Hydrobiologia%22%5BJournal%5D)">Global diversity of copepods (Crustacea Copepoda) in freshwater.</a> Hydrobiologia. 595 (1), 195-207 (2008).</li>
<li>Ferdous, Z., Muktadir, A. K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Review%3A+Potentiality+of+Zooplankton+as+Bioindicator%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Applied+Sciences%22%5BJournal%5D)">A Review: Potentiality of Zooplankton as Bioindicator.</a> American Journal of Applied Sciences. 6 (10), 1815-1819 (2009).</li>
<li>Andersen Borg, C. M., Bruno, E., Kiørboe, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Kinematics+of+Swimming+and+Relocation+Jumps+in+Copepod+Nauplii%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">The Kinematics of Swimming and Relocation Jumps in Copepod Nauplii.</a> PLoS ONE. 7 (10), (2012).</li>
<li>Gilchrist, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Growth+and+Form+of+the+Brine+Shrimp+Artemia+Salina%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Zoology%22%5BJournal%5D)">Growth and Form of the Brine Shrimp Artemia Salina.</a> Journal of Zoology. 134 (2), 221-235 (1960).</li>
<li>Boone, E., Baas-Becking, L. G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Salt+Effects+on+Egga+and+Nauplii+of+Artemia+Salina+L%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+General+Physiology%22%5BJournal%5D)">Salt Effects on Egga and Nauplii of Artemia Salina L.</a> Journal of General Physiology. 14 (6), 453-763 (1931).</li>
<li>Drewes, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+investigations+of+hatching+in+brine+shrimp+cysts%5BTitle%5D)+AND+%22Association+for+Biology+Laboratory+Education%22%5BJournal%5D)">Quantitative investigations of hatching in brine shrimp cysts.</a> Association for Biology Laboratory Education. 27, 299-312 (2006).</li>
<li>Williams, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+model+of+rowing+propulsion+and+the+ontogeny+of+locomotion+in+Artemia+larvae%5BTitle%5D)+AND+%22Biological+Bulletin%22%5BJournal%5D)">A model of rowing propulsion and the ontogeny of locomotion in Artemia larvae.</a> Biological Bulletin. 187, 164-173 (1994).</li>
<li>Croghan, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Mechanism+of+Osmotic+Regulation+in+the+Artemia+Salina+%28L.%29%3A+The+Physiology+of+the+Branchiae%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">The Mechanism of Osmotic Regulation in the Artemia Salina (L.): The Physiology of the Branchiae.</a> Journal of Experimental Biology. 35, 234-242 (1958).</li>
<li>Ashkin, A., Dziedzic, J. M., Bjorkholm, J. E., Chu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Observation+of+a+single-beam+gradient+force+optical+trap+for+dielectric+particles%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Letters%22%5BJournal%5D)">Observation of a single-beam gradient force optical trap for dielectric particles.</a> Optics Letters. 11 (5), 288-290 (1986).</li>
<li>Svoboda, K., Block, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+trapping+of+metallic+Rayleigh+particles%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Letters%22%5BJournal%5D)">Optical trapping of metallic Rayleigh particles.</a> Optics Letters. 19 (13), 930-932 (1994).</li>
<li>Hansen, P. M., Bhatia, V. K., Harrit, N., Oddershede, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Expanding+the+Optical+Trapping+Range+of+Gold+Nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Expanding the Optical Trapping Range of Gold Nanoparticles.</a> Nano Letters. 5 (10), 1937-1942 (2005).</li>
<li>Ohlinger, A., Deak, A., Lutich, A. A., Feldmann, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optically+Trapped+Gold+Nanoparticle+Enables+Listening+at+the+Microscale%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+Letters%22%5BJournal%5D)">Optically Trapped Gold Nanoparticle Enables Listening at the Microscale.</a> Physical Review Letters. 108 (1), (2012).</li>
<li>Kuwata, H., Tamaru, H., Esumi, K., Miyano, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resonant+light+scattering+particles%3A+Practical+analysis+beyond+Rayleigh+approximation%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Resonant light scattering particles: Practical analysis beyond Rayleigh approximation.</a> Applied Physics Letters. 83 (22), 4625-4628 (2003).</li>
<li>Agayan, R. R., Gittes, F., Kopelman, R., Schmidt, C. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+trapping+near+resonance+absorption%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Optics%22%5BJournal%5D)">Optical trapping near resonance absorption.</a> Applied Optics. 41 (12), 2318-2327 (2002).</li>
<li>Klar, T., Perner, M., Grosse, S., von Plessen, G., Spirkl, W., Feldmann, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface-Plasmon+Resonances+in+Single+Metallic+Nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+Letters%22%5BJournal%5D)">Surface-Plasmon Resonances in Single Metallic Nanoparticles.</a> Physical Review Letters. 80, 4249-4252 (1998).</li>
<li>Ohlinger, A., Nedev, S., Lutich, A. A., Feldmann, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optothermal+Escape+of+Plasmonically+Coupled+Silver+Nanoparticles+from+a+Three-Dimensional+Optical+Trap%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Optothermal Escape of Plasmonically Coupled Silver Nanoparticles from a Three-Dimensional Optical Trap.</a> Nano Letters. 11 (4), 1770-1774 (2011).</li>
<li>Urban, A. S., Lutich, A. A., Stefani, F. D., Feldmann, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laser+Printing+Single+Gold+Nanoparticles.+Nano+Letters%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Laser Printing Single Gold Nanoparticles. Nano Letters.</a> Nano Letters. 10 (12), 4794-4798 (2010).</li>
<li>Urban, A. S., Fedoru, K. M., Nedev, S., Lutich, A., Lohmueller, T., Feldmann, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shrink-to-fit+Plasmonic+Nanostructures%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Optical+Materials%22%5BJournal%5D)">Shrink-to-fit Plasmonic Nanostructures.</a> Advanced Optical Materials. 1 (2), 123-127 (2013).</li>
</ol>

Os autores declaram que não têm interesses financeiros concorrentes.

Microscopia de campo escuro é uma poderosa ferramenta para a visualização de nanopartículas de ouro com dimensões inferiores ao limite de difração óptica, uma vez que a seção de espalhamento transversal das nanopartículas metálicas superior à sua seção transversal geométrica (cf. Figura 2A) 18. Em uma configuração de pinça, esta abordagem ainda permite distinguir se apenas um único ou vários nanopartículas de ouro são presos pelo feixe de laser porque acoplamento plasmônica entre as partícula...

Avaliação da qualidade da água com base em indicadores químicos e biológicos é de fundamental importância para obter insights sobre as condições de estado e ambientais de um ecossistema aquático 1-3. Os métodos clássicos de análise química de água baseiam-se em propriedades organolépticas ou a determinação dos parâmetros físico-químicos. Os indicadores biológicos, por outro lado, são as espécies animais cuja presença e viabilidade fornecer informações sobre as condições ambientais e os efeitos de poluentes para um ecossistema que elas ocorrem dentro Exemplos típicos de bioindicadores são copépodes, um grupo de pequenos crustáceos de água, que pode ser encontrados em praticamente qualquer habitat de água 4,5. Observando-se a actividade e a viabilidade destas espécies a partir de uma amostra de água pode assim ser utilizada para obter informação sobre as condições gerais de um ecossistema 5. As larvas de copépodes, que são chamados Nauplii, use traços rítmicos de suas antenas (cada larva tem três pares de appendages em sua região da cabeça) para nadar em água 6. A freqüência ea intensidade desses cursos é, assim, um indicador direto de idade, fitness, e as condições ambientais do animal 7-10. Quaisquer investigações sobre estes espécimes são geralmente feito com um microscópio, observando e contando os cursos de antena do Nauplii diretamente. Devido ao seu tamanho (~ 100-500 mm) 11, isso muitas vezes requer a fazer medições de um por um, ou para corrigir um único Nauplius a um substrato. Aqui, nós demonstramos uma nova abordagem para observar a atividade de Copépode larvas em amostras de água usando uma nanopartícula de ouro opticamente preso como um detector ultra-sensível. As pinças ópticas são geralmente usados ​​por muitos grupos como uma ferramenta experimental multa a aplicar ou medir forças entre as moléculas até a faixa piconewton 12-14. Mais recentemente, a gama de aplicações para pinça óptica foi expandida para observar vibrações acústicas e resolverflutuações nt em meios líquidos, monitorando o movimento de nano e micropartículas que estão confinados em uma armadilha óptica 15. As partículas que são imersos num líquido são submetidos a movimento Browniano. Dentro de uma armadilha óptica, no entanto, este movimento é parcialmente amortecido por um laser induzida, força forte, gradiente. Por conseguinte, a rigidez da armadilha óptica e a localização da partícula no interior do foco do feixe de laser pode ser afinado pela potência de laser. Ao mesmo tempo, é possível revelar características sobre o potencial de captura e a análise da interacção de moléculas com o de partículas através da monitorização do movimento das partículas em função do tempo na armadilha. Esta abordagem torna possível para pegar a freqüência, intensidade e direção do movimento fluídico que é gerado por um objeto em movimento em seu ambiente líquido. Demonstramos como esta ideia geral pode ser aplicada para obter um espectro de o movimento de um indivíduo Nauplius frequência sem o requisitode interferir diretamente com o modelo. Esta abordagem experimental apresenta um novo conceito geral para a observação do comportamento de motilidade das amostras aquáticas de uma forma muito sensível. Para observações sobre as espécies bioindicadoras, isso poderia expandir a atual metodologia para análise de água e pode ser aplicado para obter informações sobre a saúde ea integridade dos ecossistemas aquáticos.

<table><tbody><tr><td>Microscópio Zeiss Axio Scope.A1</td><td>Carl Zeiss</td><td>490035-0012-000</td><td>iluminação de campo escuro</td></tr><tr><td>Objetivo de água Achroplan</td><td>Carl Zeiss</td><td>440087 ampliação de</td><td>100X, NA = 1,0</td></tr><tr><td>Objetivo de ar Epiplan</td><td>Carl Zeiss</td><td>442934</td><td>ampliação de 10X, NA = 0,2</td></tr><tr><td>Condensador de óleo de campo escuro</td><td>Carl Zeiss</td><td>445323</td><td>NA = 1,2</td></tr><tr><td>Cobolt Rumba CW 1.064 nm DPSSL</td><td>Cobolt</td><td>1064-05-01-2000-500</td><td>1.064 nm, CW, &lambda; = 1.064 nm, 2 Watt, TEM00</td></tr><tr><td>Expansor de feixe</td><td>Edmund Optics</td><td></td><td>Parte nº 1064 2-8X 64414</td></tr><tr><td>Câmera de Alta Velocidade Dimax HD</td><td>PCO. Câmera Colorida da Alemanha</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Canon EOS 500 D&nbsp;</td><td>Canon</td><td></td><td>FAQ-ID: 8201395700</td></tr><tr><td>Filtro de entalhe StopLine 532/1064</td><td>Semrock</td><td>A11149-711265 Nº do</td><td>artigo. NF01-532U</td></tr><tr><td>Água&nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Náuplio Artemia salina</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Colóide de ouro</td><td>BBInternational</td><td>Batch 13741&nbsp;</td><td>Diâmetro 60 nm</td></tr><tr><td>MQMie Versão 3.2&nbsp;</td><td>Dr. Michael Quinten</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mathematica 8.0</td><td>Wolfram</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Comsol Multiphysics 4.0&nbsp;</td><td>COMSOL, Inc.</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

analisando o movimento da nauplius &#39;<em&gt; artemia salina</em&gt; &#39;por optical rastreamento de plasmônicos nanopartículas

Analyzing the Movement of the Nauplius 'Artemia salina' by Optical Tracking of Plasmonic Nanoparticles

Demonstramos como pinças ópticas podem proporcionar um instrumento sensível para analisar as vibrações geradas fluídicos pelo movimento de pequenos organismos aquáticos. Uma única nanopartícula de ouro mantida por uma pinça óptica é usado como um sensor para quantificar o movimento rítmico de uma larva Nauplius (Artemia salina) em uma amostra de água. Isto é conseguido através da monitorização do tempo de deslocamento dependente da nanopartícula preso, como consequência da actividade Nauplius. Uma análise de Fourier da posição da nanopartícula proporciona então um espectro de frequência, que é característica para o movimento das espécies observadas. Esta experiência demonstra a capacidade deste método para medir e caracterizar a actividade de pequena larvas aquático sem a necessidade de observar directamente e para obter informações sobre a posição das larvas no que diz respeito à partícula aprisionada. No geral, esta abordagem poderia dar uma visão sobre a vitalidade de certas espécies encontradas em um e aquáticocosystem e poderia ampliar o leque de métodos convencionais para análise de amostras de água.

Uma ilustração esquemática da configuração experimental é mostrado na Figura 1A. A configuração de campo escuro é necessário para detectar opticamente a deslocação de uma partícula de ouro de 60 nm de uma armadilha óptica 15. O comprimento de onda de 1.064 nm para o laser trapping é escolhido para garantir um confinamento estável do detector de partículas de ouro 12,14. Um divisor de feixe no microscópio é utilizado para focar o feixe através de aprisionamento do objectivo e um fil...

Usamos rastreamento óptico de nanopartículas plasmonic para investigar e caracterizar os movimentos de organismos aquáticos de freqüência.

Analisando o movimento da Nauplius &#39;<em&gt; Artemia salina</em&gt; &#39;Por Optical Rastreamento de plasmônicos Nanopartículas

We demonstrate how optical tweezers may provide a sensitive tool to analyze the fluidic vibrations generated by the movement of small aquatic organisms. A ...

O objetivo geral deste procedimento é analisar as frequências do movimento de um micro-organismo aquático utilizando uma nanopartícula plasmônica aprisionada opticalmente. Isso é realizado primeiramente observando larvas OPIS na água sob um microscópio, equipado com uma pinça óptica e uma câmera. O segundo passo é adicionar nanopartículas de ouro com diâmetro de 16 nanômetros ao ambiente das larvas OPIS.Em seguida, a pinça óptica é utilizada para aprisionar uma única nanopartícula de ouro próxima às NOIs. O passo final consiste em observar a difusão da nanopartícula aprisionada enquanto é influenciada pelo movimento das Nous. Dados em vídeo são capturados e analisados por meio de um software de rastreamento de partículas.Por fim, a posição temporalmente dependente da nanopartícula é transformada para o espaço de Fourier para extrair as frequências de movimento das nanopartículas. A principal vantagem desta técnica em relação aos métodos existentes, como a microscopia comum, é que as vibrações fluidas são analisadas e, portanto, este método não é limitado por qualquer resolução óptica. Este método pode ajudar a responder perguntas fundamentais na área de ambientalismo, como a anális

analyzing-movement-nauplius-artemia-salina-optical-tracking-plasmonic

Research

JoVE Journal

Engineering

Engenharia

Pinças plasmonic e nanoestruturas de cristal fotônico são mostradas para produzir melhorias útil no controle da eficiência e orientação dos opticamente prendendo micro e nano-partículas.

Utilização de Nanoestruturas Cristal plasmônicos e Fotônica para Manipulação de Micro-e Nanopartículas melhorada

Temos desenvolvido um vídeo taxa de sistema de microscópio de rastreamento que pode gravar e...

C. elegans Acompanhamento e Medição do Comportamento

Organismos microscópicos, como o nematóide de natação...

Estudo quantitativo de locomoção livremente Natação Micro-organismos Usando Difração Laser

Os detalhes de instalação a seguir abordagem armadilhas de baixa potência óptica do dielétrico nanopartículas usando um duplo-nanohole no filme de metal.

Captura óptica de nanopartículas

Um processo de fabricação microchip, que incorpora uma pinça plasmonic é apresentado aqui. O microchip permite a imagiologia de uma partícula preso para medir as forças máximas de armadilhagem.

Plasmonic captura e liberação de nanopartículas em um ambiente de Monitoramento

Descrevemos um procedimento para interceptar opticamente micropartículas em nanoplasmonic lattice ótico.

Captura de Micro partículas em Lattice ótico Nanoplasmonic

Este detalhes de protocolo a construção e operação de um microscópio de rastreamento em tempo real 3D única partícula capaz de rastreamento nanoescala fluorescente sondas em alta velocidade difusiva e taxas de contagem de fótons de baixa.

Um protocolo para rastreamento em tempo real 3D única partícula

Aqui nós apresentamos um protocolo para controlar individualmente os animais durante um longo período de tempo. Ele usa a visão computacional, métodos para identificar um conjunto de marcas construídos manualmente usando um grupo de lagostas como estudo de caso, simultaneamente, fornecendo informações sobre como a casa, manipulam e marcam as lagostas.

Acompanhamento a longo prazo de vídeo de animais aquáticos, Cohoused: um estudo de caso da atividade locomotora diária do lagostim (Nephrops norvegicus)

Aqui, apresentamos métodos para estudo da elevado-produção de uma série do mexicano cavefish comportamentos e coloração vital de um sistema de mechanosensory. Esses métodos usam scripts de software livre e sob medidos, fornecendo um método prático e econômico para os estudos de comportamentos.

Acompanhamento comportamental e Neuromast imagem de Cavefish mexicano

Aqui, mostramos o uso da microscopia tradicional de campo escuro para monitorar a dinâmica dos nanorods de ouro (AuNRs) na membrana celular. A localização e orientação de AuNRs únicos são detectadas usando ImageJ e MATLAB, e os estados difusivos de AuNRs são caracterizados por uma análise de rastreamento de partículas únicas.

Visualizando dinâmica difusional de nanorods de ouro na membrana celular usando microscopia de campo escuro de nanopartícula única

As pinças plasmônicas usam ressonância plasmônica de superfície localizada em nanoestruturas de ouro para capturar nanopartículas únicas, incluindo proteínas, dentro de um campo óptico em escala nanométrica. Mudanças no sinal espalhado revelam a presença de proteínas e dinâmica conformacional, permitindo o monitoramento sem modificações de fluoróforos ou amarração de superfície.

Monitoramento da dinâmica conformacional de proteínas únicas não modificadas usando pinças plasmônicas

Aprenda a analisar frequências de movimento de microorganismos aquáticos usando nanopartículas plasmônicas e pinças ópticas. Este método permite medir vibrações fluídicas sem restrições de resolução óptica.

Analisando o movimento da Nauplius '

Explorar mais vídeos