Summary
Biz sucul organizmaların sıklığı hareketlerini soruşturma ve karakterize etmek plasmonik nanopartikülleri optik izleme özelliğini kullanabilirsiniz.
Abstract
Biz optik cımbız, küçük sucul organizmaların hareketi tarafından oluşturulan akışkan titreşimleri analiz etmek için hassas bir araç sağlayabilir nasıl gösterilmektedir. Optik cımbız tarafından düzenlenen bir tek altın nanoparçacık su örneğindeki bir Nauplius larva (Artemia salina) ritmik hareketini ölçmek için bir sensör olarak kullanılır. Bu Nauplius aktivitesinin bir sonucu olarak tuzak nanoparçacık zamana bağlı yer değiştirme izlenmesi ile elde edilir. Nanopartikül konumunun bir Fourier analizi, daha sonra gözlenen türlerin hareketi özelliği olan bir frekans spektrumu vermektedir. Bu deney, doğrudan gözlemlemek ve tuzak parçacık ile ilgili olarak larvaların konumu hakkında bilgi elde etmek için gerek olmaksızın küçük suda yaşayan larvaların etkinliğini ölçmek ve karakterize etmek için bu yöntemin özelliği gösterir. Genel olarak, bu yaklaşım, bir su e bulunan bazı türlerin canlılık bir fikir verebilircosystem ve su numuneleri analiz için geleneksel yöntemlerin yelpazesini genişletmek olabilir.
Introduction
Kimyasal ve biyolojik göstergelere dayalı su kalitesi değerlendirmesi sucul ekosistemin 1-3 devlet ve çevre koşulları üzerinde fikir edinmek için temel öneme sahiptir. Kimyasal su analizleri için klasik yöntemler duyusal özellikleri veya fizikokimyasal parametrelerin belirlenmesi dayanmaktadır. Biyolojik göstergeler, diğer taraftan, varlığı ve canlılığı çevre koşulları ve onlar biyoindikatörü için tipik örnekler in ortaya bir ekosistem için kirletici etkisi üzerinde fikir verecek hayvan türleri Kopepodlar, küçük su kabuklular bir grup, can vardır Neredeyse herhangi bir su habitatı 4,5 'bulunabilir. Su numuneden bu türlerin etkinliğini ve canlılığını gözlem böylece ekosistem 5 genel koşulları hakkında bilgi elde etmek için kullanılabilir. Nauplii denir Kopepodların larvaları, (her larva appenda üç çift onların antenleri ritmik vuruş kullanınOnların baş bölgesinde iklik) suda 6 yüzmek. Bu vuruş sıklığı ve şiddeti ve böylece yaş, uygunluk ve hayvan 7-10 çevre koşullarına doğrudan bir göstergesidir. Bu örnekler üzerinde herhangi araştırmalar genellikle gözlem ve doğrudan nauplii anten vuruş sayarak bir mikroskop ile yapılır. Boyutlarına (~ 100-500 um) 11 için, bu genellikle tek tek ya da bir alt-tabakaya, tek Nauplius çözmek için bir ölçüm yapmak gerekir.
Burada, biz ultra-duyarlı dedektör gibi bir optik tuzak altın nanopartikul kullanarak su örneklerinde Copepod larva aktivitesini gözlemlemek için yeni bir yaklaşım göstermektedir. Optik cımbız tipik piconewton aralığı 12-14 aşağı molekülleri arasındaki kuvvetleri uygulamak veya ölçmek için ince bir deney aracı olarak birçok gruplar tarafından kullanılmaktadır. Daha yakın zamanlarda, optik cımbız için uygulama aralığı akustik titreşimleri gözlemlemek ve çözmek genişletilmiş olduBir optik kapanı 15 içinde sınırlı olan nano-ve mikro hareketini izleyerek sıvı ortam maddesi içinde nt dalgalanmalar. Bir sıvı daldırılır partiküller Brownian hareketi tabi tutulur. Bir optik tuzak içinde, ancak, bu hareket kısmen güçlü bir lazer kaynaklı, gradyan kuvveti ile bastırılır. Bu nedenle, optik tuzak sertlik ve lazer ışınının odak içinde parçacığın lokalizasyonu lazer gücü ile ayarlanmış olabilir. Aynı zamanda, tutucu potansiyeli özelliklerini ortaya çıkarmak için ve tuzak zamana bağlı parçacık hareketi izleyerek parçacık moleküllerin etkileşimlerini analiz etmek mümkündür. Bu yaklaşım, frekans, yoğunluk, ve sıvı bir ortamda hareket eden bir nesne tarafından oluşturulan akışkan hareketin yönünü almak için vermektedir. Bu genel bir fikir gerek kalmadan tek bir Nauplius hareketi bir frekans spektrumu elde etmek için uygulanabilir gösterilmektedirdoğrudan numune ile müdahale. Bu deneysel yaklaşım, çok hassas bir şekilde su numunelerin hareketli davranış gözlem için yeni bir genel konsepti tanıttı. Biyoindikatör türler üzerinde gözlemler için, bu su analizi için geçerli metodoloji genişletebilir ve sağlık ve sucul ekosistemlerin bütünlüğü hakkında bilgi elde etmek için uygulanabilir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1.. Deney Düzeneği
- Karanlık alan aydınlatma için bir sayısal açıklık (NA) ile = 1.2, bir yukarı-sağa mikroskop ve karanlık alan yağ kondansörü kullanın. Parçacık gözlemler ve yakalama için 100X büyütme ve NA = 1.0 olan bir suya daldırma objektif kullanın. Nauplius hareketini takip etmek 10X büyütme ve NA = 0.2 olan bir hava objektif kullanın.
- Yukarı doğru mikroskop içine birleştiğinde 1064 nm sürekli bir dalga lazer ile optik cımbız kurulum kullanın. (Objektif sonra güç metre ile ölçülen) 100 mW optik tuzak lazer gücünü ayarlayın.
- Optik tuzak ve Nauplius hareketinde altın parçacık hareketi algılamak ve görüntü için CMOS yüksek hızlı kamera ya da dijital tek lensli refleks (DSLR) fotoğraf makinesi kullanın.
- Kamerayı girmesini lazer önlemek için bir çentik filtresi kullanın.
- Objektif sonra lazer gücünü ölçmek için bir güç ölçer kullanın.
2.. Numune Hazırlama
3.. Parçacık Takip Deney
- Optik cımbız ile tuzak bir altın nanoparçacık. Bu nedenle, mikroskop sahne taşıyarak çözüm dağılan bir altın nanopartikülüne yakın 1,064 nm yakalama lazer getirmek. Çekici optik kuvvetleri inci odak noktasına doğru altın nanopartikul çekine lazer ışını. Sıkışıp parçacık artık difüzyon ve oldukça konumunu tutar değildir. 30 saniye için 50 Hz çerçeve hızında DSLR kamera ile tuzak Nanopartikülün bir video akışı almak.
- Optik cımbız ve lazer kapatın ve tuzaktan altın nanopartikul bırakın.
- Video akışı her çerçevede optik tuzak altın parçacığın konumunu okunmasını bir parçacık izleme programı kullanın. Zamanla parçacığın xy-konumunda bir hızlı Fourier dönüşümü (FFT), bir frekans spektrumu ortaya koymaktadır.
Not: Burada, kendini yazılı 'İGOR PRO "bilgisayar programı kod zamanla ve FFT analiz için xy düzleminde parçacık orta konum analiz etmek için kullanıldı. - Bir öz-yazılı İGOR kodu alternatif olarak video parçacığını izleme için serbestçe kullanılabilir 'Video Noktası Tracker' programını kullanın. Izleme verilerinin Fourier dönüşümü gerçekleştirmek için ticari yazılım 'Origin' kullanın:
- Fare video akışı ve faiz göründüğünü dairesel bölgenin ilk resimde görülen parçacığın üzerine tıklayın.
- Parçacığın izleme optimize etmek için en iyi komut istemi penceresinde "simetrik" ve "optimize" seçiniz.
- Fare üst komut istemi penceresinde "günlüğü" tıklayın ve verileri kaydetmek için bir klasör seçin. Izleme verileri bir veri elektronik tablo olarak kaydedilir.
- Fare izleme programının sol komut istemi penceresinde "oynamak videoyu" tıklayın ve videonun tüm kareleri analiz kadar bekleyin.
- Programı kapatmak ve 'Kökeni' ile kaydedilmiş veri tabloyu açın. "Y 1" ve "y 2" olarak sütun değerlerini ayarlayın.
- 'Origin' veri Çizelgede "x" olarak her bir video çerçeve için zamanı adımları ayarlayın.
- Mark x-Pozisyon sütun ve üst komut istemi penceresinde "Veri Analizi" ve "FFT" seçerek bir FFT gerçekleştirin. Y-pozisyon sütun için adımı tekrarlayın.
- Frekansa karşı x-ve y-yönünde hesaplanan FFT sinyalinin amplitüdlerinin çizilir.
4. Sayısal Simülasyon
- Bilgisayar programı 'Mathematica' kullanarak 60 nm altın parçacığın polarizability α hesaplayın.
- . (1) Kuwata et al 16'ya göre polarlanabilirliğinin hesaplamak için denklem kullanın:
(1) - Altın parçacık, nanoparçacık yarıçapı ve çevredeki ortamın kırılma endeksinin dalga boyuna bağımlı karmaşık dielektrik fonksiyonu: program kodu, aşağıdaki üç parametre tanımlar.
- . (1) Kuwata et al 16'ya göre polarlanabilirliğinin hesaplamak için denklem kullanın:
- Elektrot açıklamasını kullanın. 60 nm altın parçacık üzerine etki eden optik kuvvetleri hesaplamak için Agayan ark 17'ye göre odaklanmış bir Gauss ışınının trik alan dağılımı:
(2) - . Kullanım denklemler (3) - (6) Agayan vd 17 ile hem hesaplamak için, degrade ve parçacık üzerine etkiyen kuvvetleri saçılma:
(3) 
(4) 
(5) 
(6) - Program kodu, o sayısal diyafram lazer güç parametreleri tanımlamakbjective ve nanoparçacık karmaşık polarizability.
- Bir optik tuzak altın parçacığa etkiyen toplam optik kuvveti hesaplamak için degrade kuvvet ve saçılma kuvvet topladık.
- . Kullanım denklemler (3) - (6) Agayan vd 17 ile hem hesaplamak için, degrade ve parçacık üzerine etkiyen kuvvetleri saçılma:
- Aynı anda "Kontrol" tuşuna basarak ve "Enter" ile simülasyonu çalıştırın.
(1) 
(2) 
(3) 
(4) 
(5) 
(6) Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Deney düzeneği şematik bir gösterimi Şekil 1A'da gösterilmiştir. Koyu alan bir konfigürasyon optik bir optik kapanı 15 içinde bir 60 nm altın parçacığın yer değiştirmesini saptamak için gereklidir. Tutucu lazer için 1064 nm dalga boyu dedektörü altın parçacık 12,14 kararlı bir doğumdan garanti etmek için seçilir. Mikroskop bir ışın ayırıcı amacı ile tutucu ışınını odaklamak için kullanılan ve bir çentik filtre Deneyin algılama cihazı girmesini tutucu lazer engeller. Nauplius optik olarak tuzak altın nanoparçacık (Şekil 1B) çevreleyen bir su çözeltisi içinde hareketleri performans oldu. Hayvan tarafından üretilen titreşimler, akışkan, sıvı ortam üzerinden yaymak ve optik tuzak parçacık etkileşime girer.
Şekil 2A b sıkışıp kalan tek 60 nm altın nanopartikülünün bir karanlık alan görüntü gösteriry lazer ışını. Koyu alan aydınlanması altında yeşilimsi renk bu dalga boyu aralığında kendi dağıtma sıklığını gösterir. Bir SLR kamera ile tuzak parçacığın rengini gözlenmesi, ikinci bir parçacık tutucu nedeniyle plasmonik bağlanması için bir renk değişimine neden olacağından sadece bir plasmonik nanopartikül odaklanmış lazer tarafından tutulur sağlar. Tuzak içinde sınırlanmış bir parçacık tutan toplam optik kuvvet hesaplanan dağılımı Şekil 2B'de de gösterilmiştir. Herhangi bir harici akışkan titreşim olmadan, tuzak plasmonik nanoparçacık yer değiştirme, hareket Brownian hareketi (Şekil 2C) için sadece konu olduğundan, Gauss dağılımı gösterilmektedir. En kısa sürede bir Nauplius numuneye eklenir gibi kendi hareket detektörü parçacık akıcı bir etkileşim oluşturur. Optik kapanı nanopartikül 100 nm'de (Şekil 2B bir salınım amplitüdü kadar akışkan etkileşim yönünde salınmaya başlar.)
Birkaç Nauplius larva hareketleri, bağımsız bir şekilde bir yüksek hızlı CMOS kamera ile kendi yüzme davranış izlenmesi ile analiz edilmiştir. Bir örnek, Şekil 3A'da gösterilmiştir. Büyük anten ana kolunun periyodik hareketin bir tam salınım yaklaşık 6.75 Hz'lik bir frekansta karşılık gelen, 148 ms alır. Birkaç saniyelik bir zaman periyodu boyunca, aynı Nauplius gözlenen ve aynı örnekten nauplii da farklı olabilir. Doğrudan gözlem kaynaktan biz 4.1, 7.2 Hz aralığında antenleri vuruş için frekansları görülmektedir.
Şekil 3B ve Şekil 3C (siyah eğrisi olmadan) ve (kırmızı eğri) gözlenen su damlacığı bir Nauplius mevcut olan bir tuzak altın nanopartikülünün frekans tayfını göstermektedir. Hemen hemen herhangi bir sinyal parçacığın Fourier spektrumunun x-yönünde görülebilir. Bunun aksine, frekans spektrumunun y-yönünde güçlü bir resp göstermektedironse. Bu durum, parçacık tuzak ile ilgili olarak Nauplius göreli konumu ile açıklanabilir. Nanoparçacık organizma tarafından oluşturulan yalnızca titreşimleri tespit eder. Y-yönünde güçlü bir sinyal, bu nedenle akışkan salınım yönünü ve aynı zamanda (Şekil 2B krş.) hayvanın konumunu gösterir. Fourier uzaya zamana bağlı partikül yörünge değiştirme Dönüşümü Bu yüzden frekans spektrumlarının sinyal yoğunluğundaki bir yönde bağlı farka yol açar. Bizim ölçümleri mevcut geniş frekans aralığı net organizma hareketliliği ile tutarlıdır. Nauplius iki ana antenlerin hareketleri sıvı deplasman münhasır kaynağı değildir. Daha küçük anten çifti ve diğer vücut uzantıların hareketleri de görülen sinyal katkıda bulunur. Tüm ölçümler için, 3.0 ve direkt olarak gözlenen frekanslı için iyi uygun olan Nauplius hareketi, 7.2 Hz arasında frekansı maxima bulunduAyrıca, biyolojik mikroorganizmanın encies ve larva aşamasında 6,8-10 bir Nauplius için beklenen frekans aralığına uygun düşmektedir.
Deney düzeneği Şekil 1.. Şematik gösterimi. A) Karanlık alan yapılandırma ve optik cımbız. Mikroskopta Bir ışın ayırıcı karanlık alan mikroskobu aşamasına yakalama ışın (1.064 nm, sürekli dalga) odaklanmak için kullanılır. Bir çentik filtre yüksek hız veya DSLR fotoğraf makinesi. B) Bir altın nanoparçacık çevreleyen ortamda bir Nauplius Mikroakışkan titreşimleri algılamak için optik cımbız içinde sıkışıp girmesini lazer engeller. , bu daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız rakam.
Şekil 2: Bir altın nanopartikülünün Optik yakalama. Bir optik tuzak parçacık üzerine etki eden toplam kuvvet tek bir tuzak altın parçacığın A) Karanlık alan görüntüsü. B) Hesaplama. Lazer dalga boyu 1064 nm ve 100 mW güç hedefi altında ölçüldü. Kuvvet odak noktası, optik kapanı bir altın parçacık. C) xy-yer değiştirme yaklaşık 2 mikron bölgesi içinde çizilir. Parçacık hareket akışkan sarsıntılar tarafından rahatsız ve tek Brownian hareketi. D) kapanı altın parçacığın xy-yer değiştirme neden olduğu sıvı bir Nauplius ekledikten sonra değildir. Hayvan tarafından üretilen mikroakışkan akış y-yönünde altın nanopartikül yerinden bir frekansa bağımlı bozulmaya neden olur.href = "https://www.jove.com/files/ftp_upload/51502/51502fig2highres.jpg" target = "_blank"> bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.
Şekil 3: Bir sonraki yüzme Nauplius sıkışıp bir altın nanopartikülünün Frekans spektrumu. A) Anten farklı zaman noktalarında tek Nauplius bir vuruş. . Ana anten periyodik hareketinin bir tam salınım yaklaşık 148 milisaniye (6.75 Hz) alır B) Siyah eğrisi: bir referans olarak alınmıştır x-yönünde bir rahatsız optik sıkışıp nanopartikülün deplasman Frekans spektrumu. Kırmızı eğri: next x-yönünde bir yüzme Nauplius için altın parçacığın Frekans spektrumu. Spektrumu nedeniyle optik olarak tuzak particl için Nauplius göreli konumuna güçlü bir sinyal göstermeze. Ankastre: deney sırasında Nauplius ve altın nanoparçacık pozisyon şematik gösterimi. . Hareket Nauplius tarafından oluşturulan akış esas olarak y-yönünde C) Siyah eğri olarak işaret edilmektedir: y-yönünde rahatsız altın parçacık referans frekans spektrumu. Kırmızı eğri:. Bir Nauplius varlığında altın nanoparçacık deplasman Frekans spektrumu bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Karanlık alan mikroskopisi metal nanopartiküllerin saçılma kesiti geometrik kesite (krş. Şekil 2A) 18 yüksek olması nedeniyle, optik kırılma sınırının altında boyutlara sahip altın nano-tanecikleri görselleştirmek için güçlü bir araçtır. Bir cımbız kurulumunda, bu yaklaşım da, partiküllerin arasındaki plasmonik birleştirme plazmon rezonans frekansı 15 bir kırmızı-kaymasına neden olur, çünkü sadece bir tek ya da birden fazla altın nanopartikülleri lazer ışın demeti tarafından tutulur ise ayırt sağlar. Optik cımbız yapılandırması ile karanlık alan mikroskobu, bu nedenle çok sayıda yeni ve çok kullanışlı deneysel olanakları sağlar, ancak kombinasyon apaçık değildir. Üç boyutlu bir optik tuzak kökeni optik alan yoğunluğu gradyanı neden olduğu için sabit bir optik hapsi için kuvvetli bir şekilde odaklanmış lazer ışını, gereklidir. Genellikle, yüksek sayısal açıklıklar (NA 1,3-1,4 =) ile hedefleri cımbız için kullanılırlazerin 19 odaklanan bir sıkı ulaşmak için kurulumları. Piyasada mevcut karanlık alan petrol kondenserlerin yüksek NA, ancak 1.2. Bu, daha yüksek NA amaçları dağınık sadece sorun ayı için NA <1.2 parçacık yakalama için kullanılabilir, aynı zamanda düz hafif objektif lens ile toplanır amaçları aralığını sınırlandırır. Bizim kurulum için, biz bir NA = 1.0 ve NA ile bir karanlık alan kondansatör 1.2 = ile bir suya daldırma hedefi kullanarak stabil bir optik tuzakla elde edebiliyoruz. Mikroskop önünde lazer ışını genişletme amacıyla arka açıklık bir taşma ve bu nedenle de (hatta sadece 1.0 'lık bir NA) lazer odaklama yeterli bir neden için bu mümkündür.
Bir plasmonik altın nanopartikülünün istikrarlı hapsi yakalama lazer 12-14 dalga boyu üzerinde kuvvetle bağlıdır. Deneylerde, 1064 nm'lik bir dalga boyu parçacık tutucu BEC için seçildiause bu dalga boyu kadar kırmızı kaymıştır ~ 530 nm de parçacığın plazma rezonans dalga boyu değil. , Dağınık ve emilen fotonların bir momentum transferi kaynaklanan minimal kuvvetleri, saçılma ise altın parçacığa etkiyen optik degrade güçler bu dalga için baskın olduğundan bu istikrarlı yakalama için önemlidir. , Gradyan ve saçılma kuvvet her ikisi de, parçacık farklı yönlere doğru hareket etmesine neden ancak lazer ışınının odak noktası olan en yüksek yoğunluğun bölgeye doğru işaret çünkü sadece gradyan kuvvetlerinin stabil bir optik yakalama yol açar. Kuvvetleri Saçılma, aksine, ışık ışınının enerjisi akı ekseni boyunca işaret ediyor. Parçacık rezonans yakın bir dalga boyunda, ışığın saçılma güçlü ve dominant kuvvetleri saçılma olur. Bu durumda, parçacıklar da odak düzlemi 20,21 ötesinde, lazer ışın demeti tarafından itilir ve tuzağa değildir.
Partikülün bir çok kararlı olan bir yakalamaHerhangi bir küçük dış mikroakışkan rahatsızlık tespit etmek ve optik tuzak zamana bağlı parçacık yerinden gelen frekans spektrumunda gürültü oranı gelişmiş bir sinyal elde etmek için gereksinim. Aynı zamanda, yüksek bir lazer gücü, bütün su numunesinin ısıtılması gibi istenmeyen termal etkilere neden olabilir nanoparçacık önemli ısıtma yol açabilir. Ayrı bir sinyal elde etmek için, parçacığın Fourier uzayında her iki faktör olarak kabul edilir ve deney ısıtma etkiler en aza indirilmektedir, ancak yeterli stabil tutucu elde edildiği bir şekilde optimize edilmesi gerekir. Bu tür sıcaklık ve pH, su numunenin koşulları, ölçüm sırasında larvaların canlılığı üzerinde bir etkisi vardır ve bu nedenle bu faktörlerin kontrol edilebilir ve sabit tutulması için gereken olabileceğini işaret etmek de önemlidir. Bu sebeple, oda sıcaklığında (~ 20 ° C) ve yaklaşık 7.5 arasında bir pH değerinde, tüm ölçümler yapıldı.
Genel olarak, to bir optik tuzak içinde bir tek altın nanopartikülünün pozisyonunu takip ederek Nauplius larva hareketi algılamak için bir yöntem rahatsız hatta ölçüm sırasında Nauplius görmek için gereksinimi olmadan su numunesinin etkinliğini analiz etmek için bir non-invazif bir şekilde temsil eder. Buna ek olarak, mikroakışkan salınımlarının yönünün nanopartikül ait yer değiştirme yönü bağımlı Fourier spektrumunun analiz edilmesi ile belirlenebilir. Optik cımbız konfigürasyonu ve dolayısı ile de yüksek hassasiyet ile bir sulu çözelti içinde daha küçük akışkan titreşimlerini tespit etmek için vermektedir. Gelecekte, bu yaklaşım bir suda numune ve aynı zamanda farklı organizma türleri arasında ayrım yapmak için genişletilebilir. Ayrıca, hassas bir detektör olarak bir altın nanoparçacık kullanarak bu yaklaşım, sadece Nauplius larvalarının ölçümü ile sınırlı değildir ve prensip olarak bu tip bir tekli hücreler ve po olarak çok daha küçük nesneler tarafından oluşturulan herhangi bir akışını ölçmek için uygulanabilirssibly hatta bakteriler.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarlar, hiçbir rakip mali çıkarlarını olmadığını beyan ederim.
Acknowledgments
Nanosistemler Girişimi Münih (NIM) aracılığıyla DFG tarafından Gelişmiş Araştırmacı Grant HYMEM aracılığıyla ve Sonderforschungsbereich (SFB1032) aracılığıyla ERC tarafından Mali destek, proje A8 minnetle kabul edilmektedir. Biz Dr Alexander Ohlinger, Dr Sol Carretero-Palacios ve destek ve verimli tartışmalar için Kaplıcalar Nedev müteşekkiriz.
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. |
References
- Hellawell, J. M. Biological indicators of freshwater pollution and environmental management. , Elsevier Applied Science Publishers. (1986).
- Diamond, J. M., Barbour, M. T., Stribling, J. B. Characterizing and comparing bioassessment approaches and their results: A perspective. Journal of the North American Benthological Society. 15, 713-727 (1996).
- Carlisle, D. M., et al. The quality of our Nation’s waters—Ecological health in the Nation’s streams, 1993–2005. U.S. Geological Survey Circular. 1391, (2013).
- Boxhall, G. A., Defaye, D. Global diversity of copepods (Crustacea Copepoda) in freshwater. Hydrobiologia. 595 (1), 195-207 (2008).
- Ferdous, Z., Muktadir, A. K. M. A Review: Potentiality of Zooplankton as Bioindicator. American Journal of Applied Sciences. 6 (10), 1815-1819 (2009).
- Andersen Borg, C. M., Bruno, E., Kiørboe, T. The Kinematics of Swimming and Relocation Jumps in Copepod Nauplii. PLoS ONE. 7 (10), (2012).
- Gilchrist, B. M. Growth and Form of the Brine Shrimp Artemia Salina. Journal of Zoology. 134 (2), 221-235 (1960).
- Boone, E., Baas-Becking, L. G. M. Salt Effects on Egga and Nauplii of Artemia Salina L. Journal of General Physiology. 14 (6), 453-763 (1931).
- Drewes, C. Quantitative investigations of hatching in brine shrimp cysts. Association for Biology Laboratory Education. 27, 299-312 (2006).
- Williams, T. A. A model of rowing propulsion and the ontogeny of locomotion in Artemia larvae. Biological Bulletin. 187, 164-173 (1994).
- Croghan, P. C. The Mechanism of Osmotic Regulation in the Artemia Salina (L.): The Physiology of the Branchiae. Journal of Experimental Biology. 35, 234-242 (1958).
- Ashkin, A., Dziedzic, J. M., Bjorkholm, J. E., Chu, S. Observation of a single-beam gradient force optical trap for dielectric particles. Optics Letters. 11 (5), 288-290 (1986).
- Svoboda, K., Block, S. M. Optical trapping of metallic Rayleigh particles. Optics Letters. 19 (13), 930-932 (1994).
- Hansen, P. M., Bhatia, V. K., Harrit, N., Oddershede, L. Expanding the Optical Trapping Range of Gold Nanoparticles. Nano Letters. 5 (10), 1937-1942 (2005).
- Ohlinger, A., Deak, A., Lutich, A. A., Feldmann, J. Optically Trapped Gold Nanoparticle Enables Listening at the Microscale. Physical Review Letters. 108 (1), (2012).
- Kuwata, H., Tamaru, H., Esumi, K., Miyano, K. Resonant light scattering particles: Practical analysis beyond Rayleigh approximation. Applied Physics Letters. 83 (22), 4625-4628 (2003).
- Agayan, R. R., Gittes, F., Kopelman, R., Schmidt, C. F. Optical trapping near resonance absorption. Applied Optics. 41 (12), 2318-2327 (2002).
- Klar, T., Perner, M., Grosse, S., von Plessen, G., Spirkl, W., Feldmann, J. Surface-Plasmon Resonances in Single Metallic Nanoparticles. Physical Review Letters. 80, 4249-4252 (1998).
- Ohlinger, A., Nedev, S., Lutich, A. A., Feldmann, J. Optothermal Escape of Plasmonically Coupled Silver Nanoparticles from a Three-Dimensional Optical Trap. Nano Letters. 11 (4), 1770-1774 (2011).
- Urban, A. S., Lutich, A. A., Stefani, F. D., Feldmann, J. Laser Printing Single Gold Nanoparticles. Nano Letters. Nano Letters. 10 (12), 4794-4798 (2010).
- Urban, A. S., Fedoru, K. M., Nedev, S., Lutich, A., Lohmueller, T., Feldmann, J. Shrink-to-fit Plasmonic Nanostructures. Advanced Optical Materials. 1 (2), 123-127 (2013).
