ניתוח התנועה של Nauplius ' Published: July 15, 2014 doi: 10.3791/51502

DOI

Automatic Translation

• English (Original)
• العربية (Arabic)
• 中文 (Chinese)
• dansk (Danish)
• Nederlands (Dutch)
• français (French)
• Deutsch (German)
• עברית (Hebrew)
• हिंदी (Hindi)
• italiano (Italian)
• 日本語 (Japanese)
• 한국어 (Korean)
• norsk (Norwegian)
• português (Portugese)
• русский (Russian)
• español (Spanish)
• svenska (Swedish)
• Türkçe (Turkish)

Silke R. Kirchner¹, Michael Fedoruk¹, Theobald Lohmüller¹, Jochen Feldmann¹

¹Photonics and Optoelectronics Group, Ludwig-Maximilians-Universität

Summary

אנו משתמשים במעקב אופטי של חלקיקי plasmonic לחקור ולאפיין את התנועות בתדירות של אורגניזמים ימיים.

Abstract

אנו מדגימים כיצד פינצטה אופטית עשויה לספק כלי רגיש לנתח את תנודות fluidic שנוצרו על ידי התנועה של אורגניזמים ימיים קטנים. Nanoparticle זהב בודד שנערך על ידי פינצטה אופטית משמש כחיישן לכמת את התנועה הקצבית של זחל Nauplius (סאלינה הארטמיה) בדגימת מים. זו מושגת על ידי ניטור העקירה תלויה בזמן של nanoparticle הלכודים כתוצאה מפעילות Nauplius. אנליזה פורייה של עמדת nanoparticle אז תשואות ספקטרום תדרים שאופייניים לתנועה של המינים שנצפו. ניסוי זה מדגים את יכולתה של שיטה זו כדי למדוד ולאפיין את הפעילות של זחלים מימיים קטנים ללא הדרישה לצפות בהם באופן ישיר וכדי להשיג מידע על מיקומו של הזחלים ביחס לחלקיקים הלכודים. בסך הכל, גישה זו יכולה לתת תובנות על החיוניות של מינים מסוימים שנמצאו בדואר ימיcosystem ויכול להרחיב את מגוון שיטות מקובלות לניתוח דגימות מים.

Introduction

הערכת איכות מים המבוססת על אינדיקטורים כימיים וביולוגיים היא בעל חשיבות עליונה כדי לקבל תובנה על תנאי המדינה וסביבתי של מערכת אקולוגית ימי ^1-3. שיטות קלאסיות לניתוח מים כימי המבוססות על מאפייני organoleptic או קביעת הפרמטרים physicochemical. אינדיקטורים ביולוגיים, לעומת זאת, הם בעלי החיים שנוכחותם ויכולת קיום לספק תובנות על התנאים הסביבתיים וההשפעה של מזהמים למערכת אקולוגית שהם מתרחשים בו דוגמאות אופייניות לbioindicators הם copepods, קבוצה של סרטנים מים קטנים, שיכול ניתן למצוא כמעט בכל בית הגידול ^4,5 מים. התבוננות בפעילות ויכולת הקיום של מינים אלה מדגימת מים ולכן יכולה לשמש כדי לקבל מידע על התנאים הכלליים של מערכת אקולוגית ^5. הזחלים של copepods, אשר נקראים Nauplii, להשתמש בתנועות קצביות של האנטנות שלהם (יש לו כל זחל שלושה זוגות appendaGES באזור הראש שלהם) כדי לשחות במים ^6. התדירות והעוצמה של תנועות אלה היא בכך אינדיקציה ישירה של הגיל, כושר, ותנאים סביבתיים של החיה ^7-10. כל חקירות על דגימות אלה נעשות בדרך כלל באמצעות מיקרוסקופ על ידי התבוננות וסופר את חבטות האנטנה של Nauplii ישירות. בשל גודלם (~ 100-500 מיקרומטר) ^11, זה לעתים קרובות דורש לעשות מדידות או אחד אחד או לתקן Nauplius אחת למצע.

הנה, אנחנו מדגימים גישה חדשה להתבונן בפעילות של copepod זחלים בדגימות מים על ידי שימוש בזהב nanoparticle לכוד אופטי כגלאי רגיש במיוחד. פינצטה אופטית משמשות בדרך כלל על ידי קבוצות רבות ככלי ניסיוני בסדר להחיל או למדוד כוחות בין מולקולות עד טווח piconewton ^12-14. לאחרונה, מגוון רחב של יישומים עבור פינצטה אופטית הורחב להתבונן בתנודות אקוסטיות ולפתורתנודות NT בתקשורת נוזלית על ידי ניטור התנועה של ננו וmicroparticles שנכלאים במלכודת אופטית ^15. חלקיקים ששקועים בנוזל חשופים לתנועה הבראונית. בתוך מלכודת אופטית, לעומת זאת, תנועה זו היא דיכא באופן חלקי על ידי, כוח שיפוע חזק, לייזר מושרה. לכן, את הנוקשות של המלכודת האופטית והלוקליזציה של החלקיקים בתוך המיקוד של קרן הלייזר יכולים להיות מכוונת על ידי כוח הלייזר. במקביל, ניתן לחשוף את המאפיינים על פוטנציאל ההשמנה ולנתח אינטראקציות של מולקולות עם החלקיקים על ידי ניטור תנועת חלקיקים תלוי זמן במלכודת. גישה זו הופכת את זה אפשרי להרים את התדירות, עוצמה וכיוון תנועת fluidic שנוצר על ידי אובייקט נע בסביבה נוזלית שלה. אנו מדגימים כיצד רעיון כללי זה יכול להיות מיושם להשגת ספקטרום תדרים של התנועה Nauplius בודד ללא הדרישהלהתערב באופן ישיר עם הדגימה. גישה ניסויית זה מציגה תפיסה כללית חדשה להתבוננות בהתנהגות ניעתי של דגימות מים בצורה מאוד רגישה. לתצפיות במינים bioindicator, זה יכול להרחיב את המתודולוגיה הנוכחית לניתוח מים ויכול להיות מיושם כדי להשיג מידע על הבריאות והתקינות של מערכות אקולוגיות מימיים.

Protocol

1. ניסיוני התקנה

1. השתמש במיקרוסקופ את ימין וקבל שמן שדה חשוך עם צמצם מספרי (NA) = 1.2 לתאורת שדה חשוכה. השתמש מטרת טבילה במים עם הגדלה של X100 וNA = 1.0 לתצפיות חלקיקים והשמנה. השתמש אובייקטיבי אוויר עם 10X ההגדלה וNA = 0.2 לעקוב התנועה של Nauplius.
2. השתמש בהגדרת פינצטה אופטית עם לייזר גל רציף 1,064 ננומטר יחד למיקרוסקופ עד ימין. הגדר את כוח הלייזר של המלכודת האופטית ל100 mW (נמדד עם מד כוח לאחר האובייקטיבי).
3. השתמש במצלמה במהירות גבוהה CMOS או רפלקס דיגיטלי בודד עדשות (DSLR) מצלמה כדי לזהות ותמונת תנועת חלקיקי זהב במלכודת האופטית והתנועה של Nauplius.
4. שימוש במסנן ברמה גבוהה על מנת למנוע את הלייזר מלהיכנס למצלמה.
5. השתמש במד כוח כדי למדוד את כוח הלייזר לאחר אובייקטיבי.

2. לדוגמא הכנה

פיפטה טיפת מים (180 μl) בשקופית זכוכית מיקרוסקופ ולמקם את המדגם במיקרוסקופ השדה האפל.

פיפטה Nauplius מטנק קטן מים לטיפת המים.

השתמש אובייקטיבי אוויר 10X כדי לראות את התנועה של Nauplius בפתרון ולהקליט את זרם וידאו.

השתמש nanoparticle זהב בקוטר של 60 ננומטר כגלאים להתבונן תנועת הנוזל שנוצרה על ידי Nauplius. לכן, להוסיף 5 μl של פתרון חלקיקים מדולל מאוד לתוך טיפת המים, כך שכ חלקיק אחד שניתן לראות בשדה ראיה עם מטרת טבילה במי 100X.

3. ניסוי מעקב חלקיקים

1. nanoparticle זהב מלכודת אחת עם פינצטה האופטית. לכן, להביא את לייזר השמנת 1,064 ננומטר הקרוב לזהב nanoparticle כי הוא לשדר בפתרון על ידי הזזת הבמה מיקרוסקופ. הכוחות אופטיים האטרקטיביים למשוך את nanoparticle הזהב לכיוון נקודת ה המוקדקרן לייזר דואר. החלקיקים הלכודים לא לשדר יותר ולא שומר על מיקומה. קח את זרם וידאו של nanoparticle לכוד עם מצלמת DSLR במסגרת שיעור של 50 הרץ ל30 שניות.
2. כבה את הלייזר של פינצטה האופטית ולשחרר את nanoparticle הזהב מהמלכודת.
3. השתמש בתכנית מעקב אחר חלקיקים לreadout המיקום של חלקיקי זהב שנלכדו אופטי בכל מסגרת של זרם וידאו. שינוי פורייה מהיר (FFT) של xy-העמדה של החלקיקים לאורך הזמן מגלה ספקטרום תדרים.
   הערה: כאן, קוד שנכתב עצמי "PRO איגור 'מחשב תכנית משמש כדי לנתח את עמדת מרכז החלקיקים בXY המטוס לאורך זמן ולצורך ניתוח FFT.
4. כחלופה לקוד איגור בכתב עצמי להשתמש בתכנית "וידאו ספוט Tracker" זמינה באופן חופשי למעקב אחר החלקיקים בווידאו. השתמש בתוכנה המסחרית 'המקור' כדי לבצע את השינוי פורייה של נתוני מעקב: גרור את קובץ וידאו לתכנית הפתוחה 'ספוט וידאו Tracker ".
5. עכבר לחץ על החלקיק ראה בתמונה הראשונה של זרם וידאו ואזור מעגלי של מופיעה ריבית.
6. בחר ו" מטב "" סימטריים "בחלון שורת הפקודה העליון כדי לייעל את המעקב אחר החלקיקים.
7. העכבר לחץ על "כניסה" בחלון שורת הפקודה העליון ולבחור תיקייה כדי לשמור את הנתונים. נתוני המעקב יישמרו כגיליון אלקטרוני נתונים.
8. העכבר לחץ על "וידאו הצגה" בחלון שורת הפקודה השמאלי של תכנית המעקב ולחכות עד שכל המסגרות של הווידאו מנותחות.
9. סגור את התוכנה ולפתוח את גיליון אלקטרוני נתונים שנשמר עם 'מקור'. הגדר את ערכי העמודה בשם "y _1" ו "y _2".
10. הגדר צעדי זמן לכל מסגרת וידאו כמו "x" בגיליון האלקטרוני נתונים 'המקור'.
11. מארק xעמדת עמודה ולבצע FFT על ידי הבחירה "ניתוח נתונים" ו "FFT" בחלון שורת הפקודה העליון. חזור על השלב לעמודת Y-המיקום.
12. העלילה אמפליטודות של אות FFT מחושבת בx ו-y כיוון לעומת התדר.

4. סימולציה נומרית

1. לחשב את α הקיטוב של חלקיקי זהב 60 ננומטר באמצעות תוכנת המחשב "Mathematica".
   1. השתמש במשוואה (1) כדי לחשב את הקיטוב פי Kuwata אח' ^16.:
      (1)
   2. מגדיר שלושה הפרמטרים הבאים בקוד התכנית: הפונקציה דיאלקטרי המורכבת אורך הגל תלוי של חלקיקי זהב, רדיוס nanoparticle, ומקדמת שבירה של המדיום שמסביב.
2. השתמש בתיאור של elecהפצת tric תחום קרן גאוס ממוקדת לפי Agayan אח' ¹⁷ כדי לחשב את הכוחות אופטיים הפועלים על חלקיקי זהב 60 ננומטר.:
   (2)
   1. . משוואות שימוש (3) - (6) מAgayan אח' ¹⁷ לחשב את שניהם, את הצבע ופיזור כוחות הפועלים על החלקיק:
      (3)
      (4)
      (5)
      (6)
   2. בקוד התכנית, להגדיר את הפרמטרים לכוח הלייזר, הצמצם המספרי של objective, וpolarizability המורכבת של nanoparticle.
   3. לסכם את הכוח ההדרגתי וכוח הפיזור כדי לחשב את הכוח האופטי הכולל הפועל על חלקיקי זהב במלכודת אופטית.
3. להריץ את סימולציתו זמנית על ידי לחיצה על "קונטרול" ו" Enter ".

Representative Results

איור סכמטי של הגדרת הניסוי מוצג באיור 1 א. תצורת שדה חשוכה יש צורך לזהות אופטי התזוזה של חלקיקי זהב 60 ננומטר במלכודת אופטית ^15. אורך הגל של 1,064 ננומטר לליזר ההשמנה נבחר כדי להבטיח את כליאה יציבה של ^12,14 חלקיקי זהב הגלאי. מפצל אלומה במיקרוסקופ משמש כדי למקד את אלומת אור הלכידה דרך האובייקטיבי וסינון ברמה גבוהה מונע לייזר ההשמנה מלהיכנס למכשיר האיתור של הניסוי. Nauplius היה ביצוע תנועות בפתרון המים המקיפים את nanoparticle לכודים אופטי הזהב (איור 1). תנודות fluidic המופקים על ידי בעלי החיים להפיץ באמצעות המדיום הנוזלי ואינטראקציה עם החלקיקים הלכודים אופטי.

איור 2 א מראה תמונת שדה חשוכה של זהב nanoparticle אחת 60 ננומטר כי הוא לכוד בy קרן הלייזר. הצבע הירקרק תחת תאורת שדה חשוכה מציין תדירות פיזורה שבטווח אורכי הגל. התבוננות הצבע של חלקיקים הלכודים עם מצלמת DSLR מבטיחה כי רק אחד nanoparticle plasmonic הוא נלכד על ידי הלייזר הממוקד מאז הלכידה של חלקיקים שני תביא לשינוי בצבע עקב צימוד plasmonic. ההפצה המחושבת של הכוח האופטי הכולל שמחזיק את החלקיקים כלוא במלכודת שמוצגת באיור 2. ללא כל רטט fluidic חיצוני, התזוזה של nanoparticle plasmonic הלכודים תערוכות הפצת גאוס, שכן התנועה שלה היא אך ורק בכפוף לתנועה הבראונית (איור 2 ג). ברגע שאחד Nauplius מתווסף לדוגמא, התנועה שלה יוצרת אינטראקציה fluidic עם חלקיקי הגלאי. Nanoparticle במלכודת האופטית מתחיל להתנדנד בכיוון של האינטראקציה הנוזל עד משרעת תנודה של 100 ננומטר (איור 2).

התנועות של מספר זחלי Nauplius נותחו באופן עצמאי על ידי ניטור השחייה ההתנהגות שלהם עם מצלמה CMOS במהירות גבוהה. למשל מוצג באיור 3 א. תנודה מלאה אחת מהתנועה המחזורית של הזרוע העיקרית של האנטנות הגדולות לוקחת 148 אלפיות שניות, אשר תואמת לתדר של כ 6.75 הרץ. אנו הבחנו באותו Nauplius על פני תקופה של כמה שניות זמן ושונים Nauplii גם הוא מאותו המדגם. מהתבוננות הישירה צפינו תדרים למשייכות אנטנות בטווח שבין 4.1 ו7.2 הרץ.

איור 3 ואיור 3C מראים את ספקטרום התדרים של זהב nanoparticle לכוד בלי (עקום שחור) ועם (עקומה אדומה) הווה Nauplius בטיפת המים שנצפתה. כמעט אין אות שניתן לראות בx-הכיוון של הספקטרום פורייה של החלקיקים. לעומת זאת, ה-Y הכיוון של ספקטרום התדרים מראה שו"ת חזקonse. זו יכולה להיות מוסברת על ידי את המיקום היחסי של Nauplius ביחס למלכודת החלקיקים. Nanoparticle מזהה רק את רעידות שנוצרות על ידי האורגניזם. איתות חזקה בכיוון y-לכן מציינת את הכיוון של תנודות fluidic וגם עמדתו של בעל החיים (cp. איור 2 ד). הפיכת מסלול עקירת חלקיקים תלוי הזמן לחלל פורייה ולכן מובילה לכיוון הבדל תלוי בעוצמת האות של ספקטרום התדרים. הטווח הנוכחי במדידות שלנו הרחב בתדר עולה בקנה אחד עם תנועתיות האורגניזם נטו. התנועות של שתי האנטנות העיקריות של Nauplius אינן המקור הבלעדי של עקירה נוזלית. תנועות של זוגות אנטנה קטנים ובליטות אחרות בגוף גם לתרום לאות שנצפתה. לכל המדידות, מצאנו מקסימום תדר בין 3.0 ו7.2 הרץ לתנועת Nauplius, שהוא בפי טוב frequ נצפה ישירות encies של מיקרואורגניזם הביולוגי וגם מתאים היטב לטווח התדרים הצפוי לNauplius בשלב זחל ^6,8-10.

איור 1. איור סכמטי של הגדרת הניסוי. א) תצורה כהה שדה ופינצטה האופטית. מפצל אלומה במיקרוסקופ משמש כדי למקד את אלומת אור הלכידה (ננומטר 1,064, גל רציף) לבמה של מיקרוסקופ השדה האפל. סינון ברמה גבוהה מונע את הלייזר מלהיכנס במהירות גבוהה או מצלמת DSLR. B) nanoparticle זהב אחת לכוד בפינצטה האופטית כדי לזהות תנודות microfluidic של אחד Nauplius במדיום שמסביב. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של זה דמות.

class = "jove_content" עבור: לשמור-together.within-page = "תמיד">
איור 2: אופטי השמנה של זהב nanoparticle. חישוב) תמונה כהה שדה של חלקיק זהב לכוד אחד. ב) לכח הכולל הפועל על החלקיקים במלכודת אופטית. אורך גל הלייזר הוא 1,064 ננומטר ואת כוחו של 100 mW נמדד תחת המטרה. הכוח הוא להתוות באזור של 2 מיקרומטר סביב הנקודה. C) xy-התזוזה של חלקיקי זהב במלכודת אופטית המוקד. תנועת החלקיקים אינה מופרעת על ידי תנודות fluidic ונגרמה רק על ידי תנועה בראונית. XY-תזוזה של חלקיקי זהב במלכודת ד '), לאחר הוספת Nauplius לנוזל. זרימת microfluidic שנוצרה על ידי בעלי החיים גורמת לעיוות תלויה בתדירות של עקירת nanoparticle הזהב בy-כיוון.href = "https://www.jove.com/files/ftp_upload/51502/51502fig2highres.jpg" target = "_blank"> לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 3: ספקטרום תדרים של זהב nanoparticle לכוד ליד Nauplius שחייה. א) אנטנות מלטפת של Nauplius אחת בנקודות זמן שונות. . תנודה אחת שלמה של התנועה המחזורית של האנטנות המרכזיות לוקחת בערך 148 אלפיות שנייה (6.75 הרץ) B) עקומה שחורה: ספקטרום תדרים של התזוזה של nanoparticle לכודים אופטי באין מפריע בx-כיוון שנלקח כנקודת התייחסות. עקומה אדומה: ספקטרום תדרים של חלקיקי הזהב הבא לNauplius שוחה בx-כיוון. הספקטרום לא מראה איתות חזקה בשל המיקום היחסי של Nauplius לparticl הלכוד אופטידואר. הבלעה: איור סכמטי של עמדת Nauplius וnanoparticle הזהב במהלך הניסוי. הזרימה שנוצרה על ידי Nauplius נע מצביעה בעיקר בy-כיוון העקומה שחורה C):. ספקטרום תדרי ייחוס של חלקיקי זהב באין מפריע בy-כיוון. עקומה אדומה:. ספקטרום תדרים של עקירת nanoparticle זהב בנוכחות של Nauplius אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

Discussion

מיקרוסקופ שדה אפל הוא כלי רב עוצמה המאפשר הדמית חלקיקי זהב עם ממדים מתחת לגבול ההשתברות האופטית, שכן חתך פיזור של חלקיקי המתכת עולה על הסעיף שלהם הגיאומטרי הצלב (איור 2 א cp.) ^18. בהתקנת פינצטה, גישה זו גם מאפשרת להבחין ולו רק חלקיקי זהב בודדים או מרובים לכודים על ידי קרן הלייזר בגלל צימוד plasmonic בין החלקיקים גורם להיסט לאדום של תדר התהודה plasmon ^15. מיקרוסקופ שדה חשוך עם תצורת פינצטה אופטית ולכן מספק אפשרויות ניסיוניות חדשות ומאוד שימושיות רבות, אבל השילוב אינו מובן מאליו. להשמנה אופטית יציבה נדרשת קרן לייזר ממוקדת מאוד, שכן מקורו של מלכודת אופטית בשלושת ממדים נגרמת על ידי שיפוע של צפיפות השדה האופטי. בדרך כלל, מטרות עם פתחים מספריים גבוהים (NA = 1.3-1.4) משמשות לפינצטההגדרות כדי להשיג הדוק התמקדות של הלייזר ^19. NA הגבוה ביותר של מעבי שמן כהה שדה זמין באופן מסחרי, לעומת זאת, הוא 1.2. זה מגביל את מכלול מטרות שיכולות לשמש ללכידת החלקיקים לNA <1.2 כי מטרות NA גבוהות יותר לשאת את הבעיה שמפוזרת לא רק, אלא גם אור ישר נאסף על ידי העדשה האובייקטיבית. להתקנה שלנו, אנו מסוגלים להשיג השמנה אופטית יציבה באמצעות טבילה במים אובייקטיבי עם NA = 1.0 וקבל שדה חשוך עם NA = 1.2. זה אפשרי, כי הרחבת קרן לייזר מול המיקרוסקופ הובילה למילוי יתר של הצמצם האחורי של המטרה, ולכן למספיק התמקדות של הלייזר (אפילו עם NA של רק 1.0).

השמנה יציבה של זהב nanoparticle plasmonic היא גם מאוד תלויה באורך הגל של ^12-14 לייזר ההשמנה. בניסויים שלנו, אורך גל של 1,064 ננומטר נבחר לBEC ההשמנה חלקיקיםause אורך גל זה הוא מרחיקת אדום עבר מגל התהודה plasmon של החלקיקים ב ~ 530 ננומטר. זה חשוב להשמנה יציבה מאז כוחות השיפוע אופטיים הפועלים על חלקיקי הזהב הם דומיננטיים לאורך גל זה תוך פיזור כוחות, שמקורם מהעברת תנע של פוטונים מפוזרים ונספגו, הם מינימאליים. שניהם, שיפוע וכוח פיזור, גורמים לחלקיקים לנוע לכיוונים שונים, אבל רק כוחות השיפוע להוביל להשמנה אופטית יציבה שכן הם מכוונים כלפי האזור בעוצמה הגבוהה ביותר המהווה את המוקד של קרן הלייזר. פיזור כוחות, לעומת זאת, מצביעים על הציר של שטף האנרגיה של קרן האור. באורך גל קרוב לתהודת החלקיקים, פיזור של אור הופך להיות חזק ופיזור כוחות דומיננטיים. חלקיקים במקרה זה הם דחפו ולא לכודים על ידי קרן הלייזר, גם מעבר למישור מוקד ^20,21.

השמנה יציבה מאוד של החלקיקים היאדרישה לזהות כל הפרעת microfluidic חיצונית קטנה ולהשיג אות משופרת יחס רעש בספקטרום התדרים מעקירת החלקיקים התלוי בזמן במלכודת האופטית. במקביל, כוח לייזר גבוה יכול לגרום לחימום משמעותי של nanoparticle אשר יכולה לגרום לתופעות לא רצויות תרמית כוללים חימום של המדגם כולו המים. כדי להשיג אות ברורה בשטח פורייה של החלקיקים שני הגורמים יש לקחת בחשבון והניסוי מותאם בצורה כזו שהשפעות חימום הן מזעריות, אבל השמנה יציבה מספיק מושגת. כמו כן, חשוב לציין כי התנאים של מדגם המים, כגון הטמפרטורה וחומציות, שאולי יש להם השפעה על הכדאיות של הזחלים במהלך המדידה, וכי גורמים אלה ובכך צריכים להיות מבוקרים ונשמרו קבועים. לפיכך, אנו ביצענו את כל המדידות בטמפרטורת חדר (~ 20 מעלות צלזיוס) וב-pH של כ 7.5.

בסך הכל, לאהוא שיטה לגילוי התנועה של זחלי Nauplius על ידי מעקב אחר המיקום של nanoparticle זהב בודד במלכודת אופטית מייצגת דרך לא פולשנית לנתח את הפעילות של דגימת המים ללא הדרישה להפריע או אפילו לראות את Nauplius במהלך המדידה. בנוסף, כיוון תנודות microfluidic יכול להיקבע על ידי ניתוח פורייה הספקטרום התלוי הכיוון של העקירה של nanoparticle. תצורת פינצטה האופטית ובכך הופכת אותו ניתן לזהות אפילו תנודות fluidic קטנות בתמיסה מימית עם רגישות גבוהה. בעתיד, גישה זו ניתן תהיה להאריכו להבחין בין סוגים שונים של אורגניזמים שונים בדגימת מים אחד ובו בזמן. יתר על כן, גישה זו של שימוש nanoparticle זהב כגלאי רגיש אינה מוגבלת למדידה של זחלי Nauplius בלבד ויכולה באופן עקרוני להיות מיושמת למדידה כל זרימה שנוצרה על ידי אובייקטים קטנים בהרבה, כגון תאים ופו אחדחיידקים אפילו ssibly.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Microscope Zeiss Axio Scope.A1	Carl Zeiss	490035-0012-000	dark field illumination
Water objective Achroplan	Carl Zeiss	440087	100X magnification, NA = 1.0
Air objective Epiplan	Carl Zeiss	442934	10X magnification, NA = 0.2
Dark field oil condenser	Carl Zeiss	445323	NA = 1.2
Cobolt Rumba CW 1,064 nm DPSSL	Cobolt	1064-05-01-2000-500	1,064 nm, CW, λ = 1,064 nm, 2 Watt, TEM00
Beam expander	Edmund Optics		Part no. 1064 2-8X 64414
High Speed Camera Dimax HD	PCO. Germany
Color Camera Canon EOS 500 D	Canon		FAQ-ID: 8201395700
Notch filter StopLine 532/1064	Semrock	A11149-711265	Part no. NF01-532U
Water
Nauplius Artemia salina
Gold colloid	BBInternational	Batch 13741	Diameter 60 nm
MQMie Version 3.2	Dr. Michael Quinten
Mathematica 8.0	Wolfram
Comsol Multiphysics 4.0	COMSOL, Inc.