Summary
Vi bruker optisk sporing av plasmonic nanopartikler for å undersøke og karakterisere frekvens bevegelser av vannlevende organismer.
Abstract
Vi viser hvordan optisk pinsett kan gi et følsomt verktøy for å analysere fluidic vibrasjoner som genereres ved bevegelse av små vannorganismer. En enkelt gull nanopartikler holdt av en optisk pinsett brukes som en sensor for å kvantifisere den rytmiske bevegelse av en Nauplius larve (Artemia salina) i en vannprøve. Dette oppnås ved å overvåke tidsavhengig forskyvning av fanget nanopartikler som følge av den Nauplius aktivitet. En Fourier-analyse av det nanopartikkel stilling gir så et frekvensspektrum som er karakteristisk for bevegelse av de observerte arter. Dette eksperimentet demonstrerer evnen til denne fremgangsmåte for å måle og karakterisere aktiviteten av små vann larver uten behov for å observere dem direkte, og for å skaffe informasjon om posisjonen av larvene med hensyn til den innfangede partikler. Samlet denne tilnærmingen kan gi en innsikt i den vitalitet av visse arter funnet i et akvatisk ecosystem og kunne utvide utvalget av konvensjonelle metoder for analyse av vannprøver.
Introduction
Vann kvalitetsvurdering basert på kjemiske og biologiske indikatorer er av fundamental betydning for å få innsikt i de statlige og miljømessige forholdene i en akvatisk økosystem 1-3. Klassiske metoder for kjemisk vannanalyse er basert på organoleptiske egenskaper eller bestemmelse av fysiske parametere. Biologiske indikatorer, på den annen side, er dyrearter hvis tilstedeværelse og levedyktighet gi innsikt i miljøforholdene og effekten av forurensninger i et økosystem som de forekommer i. Typiske eksempler for bioindikatorer er Copepoder, en gruppe av små vann krepsdyr, noe som kan finnes i nesten en hvilken som helst vann habitat 4,5. Observere aktivitet og levedyktigheten til disse artene fra en vannprøve kan dermed brukes til å skaffe informasjon om de overordnede forhold i et økosystem fem. Larvene av Copepoder, som kalles Nauplii, bruker rytmiske slag av antennene sine (hver larve har tre par appendatot. på sitt hode region) til å svømme i vann 6. Hyppigheten og intensiteten av disse slag er dermed en direkte indikator på alder, kondisjon, og miljøforhold av dyret 7-10. Eventuelle undersøkelser på disse prøvene er vanligvis gjøres med et mikroskop ved å observere og telle antenne slag av Nauplii direkte. På grunn av deres størrelse (~ 100 til 500 mikrometer) 11, kreves det ofte å gjøre målinger, enten en og en eller å feste en enkelt Nauplius til et substrat.
Her viser vi en ny tilnærming for å observere aktivitet av raudåte larver i vannprøver ved hjelp av en optisk fanget gull nanopartikkel som en ultrafølsom detektor. Optiske pinsetter blir typisk brukt av mange grupper som en fin eksperimentelle verktøy for å søke eller måle krefter mellom molekylene ned til piconewton range 12-14. Flere nylig, har utvalget av applikasjoner for optiske pins blitt utvidet til å observere akustiske vibrasjoner og løsent svingninger i væskemedier ved å overvåke bevegelsen til nano-og mikropartikler som er innesperret i en optisk fellen 15.. Partikler som er nedsenket i en væske som er utsatt for Brownske bevegelser. Inne i en optisk felle er imidlertid denne bevegelse er delvis dempet av en sterk, laser-indusert, gradient kraft. Derfor kan stivheten av den optiske fellen og lokalisering av partikler i fokus for laserstrålen være innstilt ved lasereffekten. På samme tid, er det mulig å vise egenskapene om overlapping potensial og å analysere interaksjoner av molekyler med partikkelen ved å overvåke tidsavhengig partikkelbevegelse i fellen. Denne fremgangsmåten gjør det mulig å plukke opp frekvensen, intensiteten og retningen av fluidic bevegelse som er generert av et bevegelig objekt i flytende miljø. Vi viser hvordan denne generelle idé kan anvendes for å oppnå et frekvensspektrum av bevegelsen til et individ Nauplius uten behovtil direkte å påvirke prøven. Denne eksperimentell tilnærming introduserer en ny generelle konseptet for observasjon av den bevegelige oppførsel av vannprøver i en meget følsom måte. For observasjoner på Bioindicator arter, kan dette utvide dagens metodikk for vannanalyse og kan brukes til å få informasjon om helse og integritet av akvatiske økosystemer.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
En. Forsøksoppsett
- Bruk en opp-rett mikroskop og en mørk oljefelt kondensator med en numerisk apertur (NA) = 1.2 for mørke feltet belysning. Bruk en vannimmersjonsobjektiv med 100X forstørrelse og en NA = 1,0 for partikkel observasjoner og fangst. Bruk en luft Formålet med 10X forstørrelse og en NA = 0.2 å følge bevegelsen av Nauplius.
- Bruk en optisk pinsett oppsett med en 1064 nm kontinuerlig bølge laser koblet inn i opp-høyre mikroskop. Sett lasereffekten av den optiske fellen til 100 mW (målt med en kraftmåler etter målet).
- Bruk en CMOS høyhastighetskamera eller et digitalt speilreflekskamera (DSLR) kamera for å oppdage og bilde gullet partikkelbevegelsen i den optiske fellen og bevegelse av Nauplius.
- Bruk et støyfilter for å hindre at laseren trenger inn i kameraet.
- Bruk en kraftmåler for å måle laser strøm etter målet.
2. Prøvepreparering
Tre. Particle Tracking Experiment
- Trap ett gull nanopartikkel med optisk pinsett. Derfor bringe 1064 nm laser overlapping nær en gull nanopartikkel som diffunderer i løsning ved å bevege objektbordet. De attraktive optiske styrkene trekke gull nanopartikler mot det sentrale punktet i the laserstråle. Den innestengte partikkel er ikke spre lenger og heller beholder sin stilling. Ta en videostrøm av fanget nanopartikkel med DSLR-kamera med en bildefrekvens på 50 Hz for 30 sek.
- Slå av laser av den optiske pinsett og slipper gull nanopartikkel fra fellen.
- Bruk en partikkel sporing av programmet å avlesning posisjonen til optisk fanget gull partikkel på hver ramme av videostrømmen. En rask Fourier-transformasjon (FFT) av det partikkel xy-stilling over tid viser et frekvensspektrum.
MERK: Her ble en selv-skrevet 'IGOR PRO' datamaskinprogramkode som brukes til å analysere partikkelmidtstilling i xy-planet over tid, og for FFT-analyse. - Som et alternativ til en selvskrevet IGOR kode bruke den fritt tilgjengelige 'Video Spot Tracker' program for sporing av partikkel i videoen. Bruk den kommersielle programvaren 'Origin' å utføre Fourier transformasjon av sporingsdata:
- Museklikk på partikkelen sett i det første bildet av videostrømmen og et sirkulært område av interesse vises.
- Velg "symmetrisk" og "optimalisere" oppe i ledeteksten vinduet for å optimalisere sporing av partikkelen.
- Museklikk "logging" øverst kommandovindu og velge en mappe for å lagre dataene. Sporingsdata vil bli lagret som en dataarket.
- Museklikk "play video" på venstre kommandovinduet av sporingsprogram og vente til alle rammene i videoen er analysert.
- Lukk programmet og åpne den lagrede data regneark med 'Origin'. Sett kolonneverdiene som "y 1" og "y 2".
- Sett tidssteg for hvert videobilde som "x" i "Origin" dataarket.
- Mark x-Posisjonen og utføre en FFT ved å velge "Data Analysis" og "FFT" oppe kommandovinduet. Gjenta trinn for y-posisjon-kolonnen.
- Plott amplitudene av det beregnede FFT signal i x-og y-retningen i forhold til frekvensen.
4. Numerisk simulering
- Beregn polarizability α til 60 nm gull partikkel ved hjelp av datamaskinprogram-Mathematica '.
- Bruk ligning (1) for å beregne polarizability ifølge Kuwata et al 16..:
(1) - Definer følgende tre parametre i programkode: bølgelengdeavhengige komplekse dielektriske funksjon av gullet partikkel, nanopartikkel radius, og brytningsindeksen til det omgivende medium.
- Bruk ligning (1) for å beregne polarizability ifølge Kuwata et al 16..:
- Bruk beskrivelsen av elektrisk felt fordeling av en fokusert stråle i henhold til Gauss-Agayan et al 17 for å beregne de optiske krefter som virker på en 60 nm gullpartikkel.:
(2) - . Bruk ligningene (3) - (6) fra Agayan et al 17 for å beregne både den gradient og spredning krefter som virker på partikkelen:
(3) 
(4) 
(5) 
(6) - I programkoden, definerer parametrene for laser makt, den numeriske aperturen til objective, og komplekset polarizability av nanopartiklene.
- Oppsummere gradient kraft og spredningskraft for å beregne den totale optiske kraft som virker på gull partikkel i en optisk felle.
- . Bruk ligningene (3) - (6) fra Agayan et al 17 for å beregne både den gradient og spredning krefter som virker på partikkelen:
- Kjør simuleringen ved å trykke "Control" og "Enter".
(1) 
(2) 
(3) 
(4) 
(5) 
(6) Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
En skjematisk illustrasjon av det eksperimentelle oppsettet er vist i figur 1A. Et mørkt felt konfigurasjonen er nødvendig for å optisk detektere forskyvning av en 60 nm gull partikkel i en optisk fellen 15.. Den bølgelengde på 1064 nm for fangst laser er valgt for å garantere en stabil sperring av detektoren gull partikkel 12,14. En strålesplitter i mikroskopet blir brukt til å fokusere strålen overtrykk gjennom målet og et støyfilter hindrer overtrykk laseren trenger inn i deteksjonsanordning av forsøket. Den Nauplius utførte bevegelser i vannløsningen omgir den optisk fanget gull nanopartikler (figur 1B). De fluidic vibrasjoner som er generert av dyret forplante seg gjennom det flytende medium, og kommuniserer med den optisk fanget partikkel.
Fig. 2A viser et mørkt felt bilde av et enkelt 60 nm gull nanopartikler som er fanget by laserstrålen. Den grønnaktig farge under mørke feltet belysning indikerer dens spredning frekvens i det bølgelengdeområdet. Observere fargen på fanget partikkel med en DSLR kamera sikrer at bare én plasmonic nanopartikkel er fanget av fokusert laser siden fangst av en andre partikkel ville resultere i en fargeendring på grunn av plasmonic kopling. Den beregnede fordeling av den totale optiske kraft som holder partikkelen innesperret i fellen er vist i figur 2B. Uten noen ekstern fluidic vibrasjon, forskyvningen av fanget plasmonic nanopartikkel viser en gaussisk fordeling, ettersom dens bevegelse er utelukkende avhengig av Brownske bevegelser (figur 2C). Så snart en Nauplius tilsettes til prøven, oppretter sin bevegelse et fluidic interaksjon med detektoren partikkel. Den nanopartikkel i det optiske felle begynner å svinge i retning av fluid interaksjon opp til en svingning amplitude på 100 nm (figur 2D).
Bevegelsene av flere Nauplius larver ble uavhengig analysert ved å overvåke sin svømmeatferd med en høyhastighets CMOS kamera. Et eksempel er vist i figur 3A. En komplett oscillasjon av den periodiske bevegelse av armen til den store antenner tar 148 ms, som tilsvarer en frekvens på omkring 6,75 Hz. Vi har observert samme Nauplius over en tidsperiode på flere sekunder, og også forskjellig Nauplii fra samme prøve. Fra den direkte observasjon vi observerte frekvenser for antennene slag i området mellom 4,1 og 7,2 Hz.
Fig. 3B Fig. 3C viser frekvensspektra av en fanget gull nanopartikkel uten (svart kurve) og med (rød kurve) et Nauplius tilstede i den observerte vanndråpen. Nesten ikke noe signal kan sees i x-retningen av partikkelen er Fourier-spektret. I kontrast til den y-retningen av frekvensspekteret viser en sterk response. Dette kan forklares av den relative posisjonen til Nauplius med hensyn til partikkelfelle. Den nanopartikkel detekterer bare de vibrasjoner som blir generert av organismen. Et sterkt signal i y-retningen angir dermed retningen av de fluidic svingninger og også posisjonen til dyret (cp. figur 2D). Transformasjon av den tidsavhengige partikkelforskyvningsbanen til Fourier plass fører derfor til en retning avhengig av forskjellen i signalintensiteten av frekvensspektra. Den brede frekvensområdet tilstede i våre målinger er forenlig med net organisme motilitet. Bevegelsene av de to antenner i Nauplius ikke er den eksklusive kilde med flytende fortrengnings. Bevegelser av mindre antenne parene og andre kroppsfremspring også bidra til det observerte signal. For alle målinger, fant vi frekvens maxima mellom 3,0 og 7,2 Hz for Nauplius bevegelse, som er i en god henhold til direkte observert FREK.LOFTEencies av den biologiske mikroorganisme og også passer godt til den forventede frekvensområde for en Nauplius i et larvestadiet 6,8-10.
Figur 1. Skjematisk illustrasjon av det eksperimentelle oppsettet. A) Mørk konfigurasjon feltet og optisk pinsett. En strålesplitter i mikroskopet brukes til å fokusere på å fange strålen (1064 nm, kontinuerlig bølge) til det stadiet av den mørke feltet mikroskop. Et hakk filter hindrer laseren kommer inn i høy hastighet eller DSLR-kamera. B) Ett gull nanopartikkel er fanget i den optiske pinsetten for å oppdage de microfluidic vibrasjoner av en Nauplius i det omgivende mediet. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette figuren.
Figur 2: Optisk fangst av en gull nanopartikler. A) Mørk feltbilde av en enkelt fanget gullpartikkel. B) Beregning av den totale kraft som virker på partikkelen i en optisk felle. Den laserbølgelengden er 1,064 nm og kraften av 100 mW ble målt i henhold til formålet. Kraften som er plottet i størrelsesorden 2 mikrometer rundt navet. C) xy-forskyvning av en gull-partikkel i en optisk felle. Partikkelbevegelsen ikke forstyrres av fluidic vibrasjoner og forårsaket bare av Brownske bevegelser. D) xy-forskyvning av gull partikkel i felle, etter at et Nauplius til væsken. Den mikrofluidstrøm generert av dyret fører til en frekvensavhengig deformasjon av gull nanopartikkel forskyvning i y-retningen.href = "https://www.jove.com/files/ftp_upload/51502/51502fig2highres.jpg" target = "_blank"> Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 3: Frekvens spektra av en gull nanopartikkel fanget ved siden av et svømme Nauplius. A) Antennae slag av en enkelt Nauplius ved ulike tidspunkt. . Ett komplett oscillasjon av den periodiske bevegelse av hoved antenner tar rundt 148 msek (6.75 Hz) B) svart kurve: frekvens-spektrum for forskyvning av en uforstyrret optisk fanget nanopartikkel i x-retningen som ble tatt som en referanse. Red kurve: Frekvens-spektrum for gull partikkel ved siden av en svømmer Nauplius i x-retningen. Spekteret viser ikke et sterkt signal på grunn av den relative posisjonen til Nauplius til den optisk fanget partikle. Innfelt: Skjematisk illustrasjon av Nauplius og gull nanopartikkel stilling under forsøket. Strømmen som genereres av den bevegelige Nauplius hovedsakelig peker i y-retningen C) Sort kurve:. Referansefrekvensspekter av den uforstyrrede gull partikkel i y-retningen. Rød kurve:. Frekvens spekteret av gull nanopartikkel forskyvning i nærvær av en Nauplius Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Mørke felt mikroskopi er et kraftig verktøy for å visualisere gull nanopartikler med dimensjoner under optisk diffraksjon grensen, siden spredning tverrsnitt av metallnanopartikler stiger deres geometriske tverrsnitt (cp. Figur 2A) 18. I en pinsett oppsett, denne tilnærmingen gjør selv å skille om bare en enkelt eller flere gull nanopartikler er fanget av laserstrålen fordi plasmonic kopling mellom partiklene fører til en rød-forskyvning av plasmon resonansfrekvens 15. Mørke felt mikroskopi med en optisk pinsett konfigurasjonen gir derfor mange nye og svært nyttige eksperimentelle muligheter, men kombinasjonen er ikke selvinnlysende. For stabil optisk overlapping en sterkt fokusert laserstråle er nødvendig, da opprinnelsen til en optisk felle i tre dimensjoner er forårsaket av en gradient av det optiske feltet tetthet. Vanligvis er målene med høy numerisk blenderåpninger (NA = 1.3 til 1.4) brukes for pinsettenoppsett for å oppnå en tett fokusering av laser-19. Den høyeste NA av kommersielt tilgjengelige mørkefelt olje-kondensatorer, er imidlertid 1.2. Dette begrenser utvalget av mål som kan brukes for å fange partikkel til NA <1,2 fordi høyere NA formål bærer problemet som ikke bare spredt, men også direkte lys blir samlet av objektivlinsen. For våre oppsett, er vi i stand til å oppnå en stabil optisk fangst ved hjelp av en vannimmersjonsobjektiv med en NA = 1,0 og en mørk felt kondensator med en NA = 1,2. Dette er mulig, fordi laserstrålen utvidelse foran mikroskop førte til en overfylling av ryggen aperturen til objektivet, og derfor i tilstrekkelig fokusering av laser (selv med en NA på bare 1,0).
Stabil fangst av et gull plasmonic nanopartikkel er også sterkt avhengig av bølgelengden til fangst laser 12-14. I våre forsøk, ble en bølgelengde på 1064 nm som er valgt for partikkel overlapping because denne bølgelengden er langt røde skiftet fra partikkelens plasmon resonans bølgelengde på ~ 530 nm. Dette er viktig for en stabil fangst siden optiske gradient krefter på gull partikkel er dominerende for denne bølgelengden mens spredning krefter, som stammer fra et momentum overføring av spredt og absorberte fotoner, er minimal. Både, gradient og spredning kraft, føre til at partikkelen å bevege seg inn i ulike retninger, men bare gradient krefter føre til en stabil optisk fangst siden de peker mot regionen høyeste intensitet som er fokus for laserstrålen. Spredningskrefter, i motsetning, er rettet langs aksen av energien fluks av lysstrålen. Ved en bølgelengde nær den partikkel resonans, blir spredning av lys sterkt og spredningskrefter dominerende. Partikler i dette tilfellet er presset og ikke fanget av laserstrålen, selv utenfor fokalplanet 20,21.
En meget stabil overlapping av partikkelen er enKravet til å detektere en hvilken som helst liten ekstern mikrofluid forstyrrelser og for å oppnå et forbedret signal-til-støy-forhold i frekvensspekteret fra det tidsavhengige partikkelforskyvning i den optiske felle. På samme tid, kan en høy laser-kraft fører til vesentlig oppvarming av nanopartikler som kan indusere uønskede termiske effekter inkludert oppvarming av hele vannprøven. For å oppnå en tydelig signal i partikkelens Fourier plass begge faktorer må tas i betraktning, og forsøket optimalisert på en slik måte at varmeeffekter blir minimalisert, men er tilstrekkelig stabile for overtrykk er oppnådd. Det er også viktig å påpeke at forholdene i vannprøven, slik som temperatur og pH-verdi, kan ha en effekt på levedyktigheten til larvene under målingen, og at disse faktorer må derfor styres og holdes konstant. Vi har derfor utført alle målinger ved romtemperatur (~ 20 ° C) og ved en pH-verdi på rundt 7,5.
Overall, tHan fremgangsmåte for å detektere bevegelse av Nauplius larver ved å spore posisjonen av en enkelt gull nanopartikkel i en optisk felle representerer en ikke-invasiv måte å analysere aktiviteten av de akvatiske prøven uten behov for å forstyrre eller til og med se Nauplius under målingen. I tillegg kan retningen av microfluidic svingninger bli bestemt ved å analysere retning avhengig Fourier-spekteret av nanopartikkel deplasement. Den optiske pinsetten konfigurasjonen gjør det således mulig å detektere selv små fluidic vibrasjoner i en vandig oppløsning med høy følsomhet. I fremtiden kan denne tilnærming bli utvidet til å skille mellom forskjellige typer organismer i en vannprøve, og på samme tid. Videre er denne tilnærmingen av ved hjelp av en gull-nanopartikkel som en følsom detektor ikke er begrenset til måling av Nauplius larver, og kan i prinsippet anvendes for å måle en hvilken som helst strømning generert av mye mindre objekter, slik som enkeltceller og possibly enda bakterier.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne hevder at de ikke har noen konkurrerende finansielle interesser.
Acknowledgments
Økonomisk støtte fra ERC gjennom Advanced Investigator Grant HYMEM, av DFG gjennom nanosystemer Initiative München (NIM) og gjennom Sonderforschungsbereich (SFB1032), er prosjektet A8 takknemlig erkjent. Vi er takknemlige til Dr. Alexander Ohlinger, Dr. Sol Carretero-Palacios og Spas Nedev for støtte og fruktbare diskusjoner.
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).
