Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Bioengineering
Click here for the English version

Bioengineering

השמנה של חלקיקי מיקרו סריג אופטי Nanoplasmonic

Published: September 5, 2017 doi: 10.3791/56151
Automatic Translation
1, 1
1Electrical Engineering, National Tsing Hua University

Summary

אנו מתארים הליך ללכוד שטיחות מיקרו-חלקיקים בתוך סריג אופטי nanoplasmonic.

Abstract

פינצטה אופטית plasmonic פותחה כדי להתגבר על גבולות עקיפה של פינצטה אופטית השדה הרחוק קונבנציונלי. סריג אופטי plasmonic מורכב מערך של nanostructures, אשר מוצג מגוון של השמנה והתנהגויות תחבורה. מדווחים את ההליכים ניסיוני ללכוד מיקרו-חלקיקים בתוך סריג אופטי פשוטה nanoplasmonic מרובע. אנחנו מתארים גם את ההתקנה אופטי את nanofabrication של מערך nanoplasmonic. פוטנציאל אופטי נוצר על-ידי הארת מערך של זהב nanodiscs עם קרן גאוסיאנית 980 באורך גל של nm, תהודה פלזמון מרגש. התנועה של חלקיקים מנוטרת על ידי קרינה פלואורסצנטית הדמיה. ערכת לדכא את הסעת חום photothermal מתואר גם להגדיל הכוח האופטי שמיש להשמנה אופטימלית. דיכוי של הסעת חום מושגת על ידי קירור הדגימה לטמפרטורה נמוכה, תוך ניצול המקדם הרחבה תרמי כמעט אפסי של מדיום מים. תחבורה חלקיק יחיד והן מרובות חלקיקים השמנה מדווחים כאן.

Introduction

לכידה אופטית של חלקיקי מיקרו-סולם פותחה במקור על ידי ארתור Askin בשנות השבעים המוקדמות. מאז ההמצאה שלו, הטכניקה פותחה ככלי רב תכליתי עבור מיקרו - ו nanomanipulation1,2. קונבנציונלי אופטי השמנה בהתבסס על השדה הרחוק התמקדות עיקרון מטבעו מוגבל על ידי עקיפה בבידוד המרחבי שלה, שבו הכוח השמנה מפחיתה באופן דרמטי (הבאים ~חוק3 עבור חלקיק של רדיוס ) 3. כדי להתגבר על מגבלות דיפרקציה כזו, חוקרים פיתחו טכניקות לכידה אופטית ליד שדה בהתבסס על השדה אופטי evanescent באמצעות plasmonic nanostructures מתכתי ואובייקטים, יתר על כן, לכידה של ננו. מולקולות חלבון יחיד כבר הפגינו4,5,6,7,8,9,10,11. יתר על כן, השבכה אופטי plasmonic נוצר מתוך מערכים של nanostructures plasmonic תקופתי שוחח ארוכות טווח הובלה של מיקרו - חלקיקים ואת מספר החלקיקים הערימה11,12. מכשול רציני כדי לשבש את ההשמנה בסריג אופטי הסעת חום photothermal, המאמצים נעשו התירי את השפעותיו על ידי מספר קבוצות14,15,16,17. באמצעות פונקציית גרין, Baffou. ואח שמחשבת פרופיל הטמפרטורה מידול כל ננו-מבנה plasmonic כמו תנור נקודה, ואז השפעול לאמת שלהם דגם14. הקבוצה של Toussant יש גם מדדו את הסעת חום פלזמון-induced עם חלקיקים velocimetry15. הקבוצה של המחבר גם מאופיין תחבורה שדה- והן convectional, הפגינו אסטרטגיית הנדסה לדכא את photothermal הסעת חום16,17.

כאן אנו מציגים את העיצוב של התקנה אופטי והליך מפורט במיוחד עבור ניסויים השמנה עם סריג אופטי plasmonic. פוטנציאל אופטי נוצר על-ידי הארת מערך של זהב nanodiscs עם קרן גאוסיאנית ממוקד באופן רופף. ערכת לדכא את הסעת חום photothermal על ידי לצנן את הדגימה לטמפרטורה נמוכה (~ 4 ° C) להשמנה האופטימלי הוא גם לתאר כאן17. תחת קירוב בוסינסק, סדר גודל להעריך מהירות הסעת חום טבעי u ניתנת על ידי u ~L-2 - gβ-ΔT / v, איפה L אורך קנה המידה של מקור החום, Δ T היא העלייה בטמפרטורה יחסית ההפניה בשל החימום.  g וβ הן תאוצת הכובד ואת מקדם הרחבה תרמי, בהתאמה. בטמפרטורות ליד 4 ° C, הצפיפות של המדיום מים תערוכות התלות טמפרטורה חריגה, זה מיתרגם מקדם הרחבה תרמי כמעט אפסי ולכן הסעת חום photothermal vanishingly קטן.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1-הגדרת אופטי

הערה: העיקרון של ההתקנה אופטי מודגם באיור 1.

  1. סט למעלה האופטי פינצטה קיט (ראה את הטבלה של חומרים) מודול קרינה פלואורסצנטית (ראה טבלה של חומרים) לפי המדריכים שלהם. חבר מקור nm כחול אור פליטת אור דיודה (LED) 470 למודול פלורסנט.
  2. להחליף את גבוהה מספרי הצמצם (NA) (NA = 1.25, ההגדלה 100 x) שמן טבילה המטרה על ידי עובד זמן מרחק אובייקטיבי מיקרוסקופ (WD) (אורך מוקד 3.6 מ מ, WD = 10.6 מ. מ., NA = 0.5).
  3. להסיר את העדשה במקטע הרחבת קרן של ערכת התאספו כדי להשיג התמקדות רופף של קרן הלייזר.
    4. דיודה
  4. התור על הזרם והזרם הלייזר של ננומטר אורך גל 980 והשתמש טעונה מצמידים התקן (CCD) המצלמה כדי לוודא קרן הלייזר מיושר כראוי.
    הערה: אם קרן הלייזר הוא מיושר היטב, מצלמת CCD יקרא מקום לפי עקומת גאוס.

2. Nanofabrication

  1. סמן פבריקציה נוספת.
    הערה: סמני יעזור למקם את המערך nanoplasmonic במהלך תהליך ייצור השמנה עוקבות הניסוי. משלים באיור 1 מודגם תהליך מפורט.
    1. הפקדה 40 ננומטר אינדיום תחמוצת בדיל (ITO) הסרט על coverslip של עובי 0.17 מ מ עם התזה.
      הערה: הסרט איטו יעזור לשחרר אלקטרונים במהלך תהליך ליתוגרפיה e עוקבות-קרן-
    2. ספין מעיל רובד 8 מיקרומטר של photoresist חיובי עם ספין מהירות 4000 סל ד ו- s זמן 30 עם coater ספין.
    3. רך לאפות את הדגימה ב 90 מעלות צלזיוס למשך 5 דקות ו ליישר את הדגימה עם photomask עבור סמן ולחשוף את הדגימה לאור אולטרא סגול 80 s ב- aligner המסכה.
    4. להשרות את הדגימה היזם photoresist 130 ס
    5. להפקיד 2 ננומטר שכבת כרום ו 40 ננומטר שכבת זהב על המדגם באמצעות אידוי תרמי. 18
    6. להשרות את הדגימה של אצטון ומניחים אותו בתבנית אולטרה סאונד נקי פעולה 43 kHz ו 150 W עבור 5 דקות עבור הנהגים מעלית
  2. מערך ייצור של Nanoplasmonic
    1. ספין המעיל שכבה של e-קרן להתנגד PMMA 120K עם מהירות סיבוב 5000 סל ד ל 30 s ב- coater ספין. אופים את הדגימה ב 160 מעלות צלזיוס למשך 3 דקות על פלטה חמה.
    2. ספין מעיל שכבה נוספת של e-קרן להתנגד PMMA 960K עם מהירות סיבוב 5000 סל ד ל 30 s ב- coater ספין. אופים את הדגימה ב 160 מעלות צלזיוס למשך 3 דקות על פלטה חמה.
    3. שימוש e-קרן סופר לחשוף את e-הקרן להתנגד עם האצת מתח 30 kV והמינון 400 ג/cm 2.
    4. להפקיד 40 ננומטר שכבת זהב ב מפזר חום.
    5. משרים את הדגימה של אצטון ומניחים אותו בתבנית אולטראסאונד 5 דקות עבור הנהגים מעלית

3. לדוגמה קירור מערכת, כיול טמפרטורה שלה

הערה: המדגם קירור עיצוב במה מוצג משלים באיור 2.

  1. שהופך את המעגל הנהג עבור מדגם קירור
    1. מקום על נגדים, צומת דו-קוטבי טרנזיסטורים, וכן כוח תחמוצת מתכת שדה אפקט טרנזיסטורים על המעגל מותאם אישית על ידי ביצוע של דיאגרמת מעגל משלים באיור 3 . כל המרכיבים הללו עם המלחם הלחמה.
    2. חיבור חוטים בין יציאת בקרה של המעגל הלוח בקרה אלקטרונית. לחבר את החוטים בין יציאת פלט של המעגל, thermoelectrical קירור (TEC). למקם את הרכיב טק על הבמה מדגם עם שוקע חום.
      ​ הערה: טק רכיב יש חור במרכז כדי לאפשר קרן הלייזר לעבור.
      3. ספק כוח
    3. חיבור חוטי החשמל היוצאים המעגל ל- 5 V. להשתמש במצלמה אינפרא-אדום שפניה לעקוב אחר הטמפרטורה כדי לבדוק אם הקירור thermoelectrical הוא כמו שצריך לצנן.
  2. כיול של הטמפרטורה שנמדדה שפניה לעתיד המצלמה עמידות בטמפרטורה גלאי (RTD) מד חום אינפרא אדום.
    1. למקם את המדחום RTD coverslip ריקה ולהחיל כמות קטנה של תרמית העיסה לתוך זה כדי להבטיח נאות תרמי קשר בין מד חום RTD coverslip.
    2. שינוי ההגדרה של כוח פלט של מעגל בקרה אלקטרונית טק רכיב על-ידי שינוי של מחזור חיים של הגדרת אפנון רוחב פולס ולחכות 3 דקות לוודא שהטמפרטורה מצב יציב מתמלאת. לקרוא את הטמפרטורה בעזרת את המדחום RTD.
    3. התור על מצלמת אינפרא-אדום להסתכל קדימה, הצג הטמפרטורה. חזור על זה ב הגדרות צריכת חשמל פלט שונים כדי להשיג את עקומת כיול טמפרטורה. עקומת כיול טמפרטורה נציג מוצג משלים באיור 4.
      הערה: חשוב מאוד לעשות כיול בין מד חום RTD מצלמה אינפרא אדום לפנים מראה כי. קריאת הטמפרטורות של מצלמה אינפרא אדום שפניה לעתיד חייב להיות מדויק כדי להבטיח בטמפרטורה הנכונה מתמלאת.

4. השמנה של Microparticles

  1. Dilute מיקרו פוליסטירן חלקיקי בקוטר 2 מיקרומטר במים יונים ב microcentrifugetube עם יחס נפח תקין.
    הערה: ניתן להתאים את הריכוז של חלקיקי מיקרו על פי מטרת הניסוי. תוך ריכוז נמוך יותר מאפשר מרווח זמן הדגימה בין אירועים השמנה חלקיק יחיד, ריכוז גבוה יותר לקצר את הזמן להשמנה חלקיקים מרובים. עבור חלקיק יחיד השמנה, ריכוז טיפוסי הוא ~0.05% (w/v).
  2. שים המדגם עם מערך nanoplasmonic על הבמה ולפנות של 470 nm הוביל כמקור אור זריחה ו להגדיר באופן ידני את הכוח כדי 5 מגוואט עבור שדה בהיר הדמיה.
  3. להשתמש בסמן כדי לאתר את מערך nanoplasmonic, ליישר את הדגימה ולהשתמש את מצלמת CCD כדי לוודא המערך הוא במרכז האזור של ריבית על מסך המחשב.
  4. 10 לוותר על µL של חלקיקי מיקרו מדוללת של קוטר 2 מיקרומטר על הדגימה עם פיפטה מיקרו-
  5. להפעיל את ספק הנוכחי דיודת לייזר של ננומטר אורך גל 980 לגרות את התהודה plasmonic של המערך עם כוח ב- mW טווח ~ 1 עד 10 mW.
  6. להפעיל באופן ידני את ספק הזרם ללוח בקרה אלקטרונית להתקרר המדגם מצב יציב טמפרטורה ~ 4 ° C.
  7. התוכנה viewer, לחץ על " להקליט וידאו " רצף כדי לפתוח את תיבת הדו-שיח הקלטת. לחץ " שיא " כפתור כדי להתחיל את ההקלטה 1.5 של התנועה של חלקיקי מיקרו-קצב מסגרות לשנייה 10 על הדגימה תחת ההשפעה של קרן לייזר באמצעות מצלמת ה-CCD. לחץ " להפסיק " כפתור כדי לעצור את ההקלטה. ראה וידאו 1-

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

חלקיקים בודדים נרשמו על ידי מצלמת CCD בניסוי שלנו, התמונות עובדו ואז עם תוכנית מותאמת אישית כדי לחלץ של החלקיק בכל מסלול16. התוצאות נציג מוצגים באיור 3 ו 1 וידאו ספירות-מיקרו עם קטרים של 2 מיקרומטר. הסממנים מרובות חלקיקים בתוך השבכה אופטי נצפו. תמונות רצופים המופק וידאו נציג התנועה של החלקיק מוצגות באיור4. עבור microparticles של קוטר 2 מיקרומטר, ניתן לראות קיבוץ באשכולות של microparticles שהוקמה על משושה קרוב ארוז (hcp) מבנה. המדגם יכולים גם להיות מחוממים על-ידי ביטול רכיב טק; האשכול לכוד שנצפה לפזר עקב הסעת חום photothermal.

Figure 1
איור 1 . מפרטים טכניים של ההתקנה אופטי.
קרן גאוסיאנית עם אורך גל של 980 nm משמש כדי לעורר את הדגימה plasmonic סריג אופטי כדי ליצור השמנה פוטנציאלית. דיודת לייזר מצמידים סיבים של ננומטר אורך גל 980 עובר דרך מראה (M1), מקבל באופן רופף ממוקד בטווח הארוך עובד מרחק אובייקטיבי מיקרוסקופ, והפך מדגם plasmonic. התמונה פלורסנט נלקח עם אותה מטרה בשיתוף עם מראה ודיקרואיק זוהר (DM), מסנן פליטה (EF) תחת עירור פלורסנט-470 nm של מקור האור דיודות פולטות אור. עירור אור 980 ננומטר על התהודה plasmonic הוא צבע מקודד "ורוד", עירור של פליטת אור עבור הדמיה פלורסנט הם צבע מקודד 'כחול', ו 'ירוק', בהתאמה. ההצעה נרשם עם מצלמת CCD. Thermoelectrical קירור (TEC) משמש כדי לקרר את הדגימה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 2
איור 2 . מערך Plasmonic ננו מפוברק על ידי E-קרן ליתוגרפיה. () סמן עיצוב להשתמש כדי לאתר וליישר את הדגימה של הסופר e-קרן. הממדים של הריבוע הלבן החיצוניים הם 22 מ מ x 22 מ מ, ויש דה מרקר טבעתי ב שיבוץ של הקוטר החיצוני של 150 מיקרומטר, הקוטר הפנימי של 50 מיקרומטר (b) A לסרוק בעזרת מיקרוסקופ אלקטרון (SEM) תמונת של מערך nanoplasmonic. מערך ריבוע פשוט 22 פרק 22 nanodiscs משמש ומכיל כל תא יחידה אחת nanodisc של עובי 40 ננומטר, קוטר 550 ננומטר עם מרחק הבין-הדיסק 750 ננומטר. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 3
איור 3 . יחיד חלקיקים. מסלולים של microparticles חילוץ באמצעות עיבוד תמונה נאספים באמצעות אלגוריתם centroid ה16 , המוצג כאן. הכוח אופטי המשמש plasmonic תהודה עירור 980 ננומטר הוא 5 מגה-וואט. בר בהיקף של 2 מיקרומטר מוצג. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 4
איור 4 . תמונות מקבץ של Microparticles לכוד בתוך Plasmonic סריג אופטי והצטברות של זמן Microparticles-כוח אופטי 5 מגוואט. () זריחה רצופים תמונות מציג את הצטברות microparticles לכוד להרכיב אשכולות. בר לבן מידה של 4 מיקרומטר מוצג. (b) מספר microparticles לכוד נגד הזמן, מופק (). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Movie
וידאו 1. השמנה אופטי והצטברות של חלקיקים של 2 מיקרומטר חלקיקים. הכוח אופטי המשמש plasmonic תהודה עירור 980 ננומטר הוא 5 מגה-וואט. אנא לחץ כאן כדי לצפות בסרטון. (לחיצה ימנית כדי להוריד.)

Supplementary Figure 1
משלים איור 1. תהליך זרימת Nanofabrication מערך Nanoplasmonic. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Supplementary Figure 2
2 איור משלים. . דגימת קירור עיצוב במה אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Supplementary Figure 3
משלים איור 3. מעגל הנהג לקירור הדגימה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Supplementary Figure 4
4 איור משלים. כיול טמפרטורה בין rtd מדחום מצלמת אינפרא-אדום Forward-Looking. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

ההליך המתואר כאן מאפשרת לקורא להתרבות בצורה אמינה השמנה על בסיס יומי. קו מנחה כללי אמפיריים לעצב סריג אופטי שמיש היא להשתמש בגודל דומה עבור nanoarray plasmonic, מרחק interdisc, וכלא גודל החלקיקים. העיצוב סריג אופטי בשיתוף עם הכוח האופטי גבוהה המוענקת על ידי קירור לדוגמה כדי ~ 4 ° C משמש כאן באופן משמעותי בהשוואה של יחיד, מבודד plasmonic ננו-מבנה, מגבירה את ההסתברות השמנה. אם nanostructures אז נפרדנו, plasmonic משמשים כאתרי השמנה, אחד צריך לחכות זמן רב ההעברה של microparticles אמצעי האחסון השמנה יעיל ליד nanostructures plasmonic. כמו כן, הגדלת המרחק בין דיסק אנושות פוחתת ההסתברות של הצטברות של חלקיקים. הערה שזה ניתן גם לבצע את הניסוי השמנה עם השבכה אופטי plasmonic בטמפרטורת החדר אבל את הכוח האופטי שמיש תהיה מוגבלת מאוד. כמו כן, על צריכת חשמל נמוכה אופטי, אחד צריך לחכות זמן רב (~ 1 h) עבור האירוע השמנה microparticle. בדרך כלל, אנו להפעיל את מצלמת CCD להקליט את חלקיק ולאסוף את האירוע השמנה בתוך דקות ספורות. עוצמת הלייזר הישימים הוא כגובה 10 mW. -כוח אופטית גבוהה, יכול להיות שנצפו צבירה גדולים של microparticles.

השלב הקריטי עבור הצלחה בעבודה זו הוא להתקרר למטה plasmonic על החלקה שער שביר ונטר בו-זמנית הטמפרטורה הדגימה. בחרנו את מצלמת אינפרא-אדום מחפש קדימה כדי למדוד את טמפרטורת כי מדידה ללא מגע כזה מקטינה באופן משמעותי את הסיכוי של מדגם שבירה. לחלופין, ניתן לבחור דבק על גודל קטן מד חום ולהשתמש בו כדי למדוד את הטמפרטורה בזמן אמת. מערכת הקירור יחד עם מדידת טמפרטורה ללא מגע ישימה כלל מיקרוסקופ אופטי בטמפרטורות נמוכות.

למרות ההפגנה כאן מתבצעת באמצעות חלקיקים בגודל מיקרון, אחד יכול ללכוד חלקיקים מאת להצטמצם הן את הגודל ומרווחים של nanodiscs זהב. עד כה, השמנה של חלקיקים עם קטרים קטן כמו 100 ננומטר כבר הפגינו19. זו אינה, עם זאת, המגבלה האולטימטיבי של השבכה אופטי plasmonic. כמו כן, השתמשנו הרבה זמן לעבוד מרחק אובייקטיבי מיקרוסקופ כדי להקל על תכנון מכאני של השלב מדגם. רזולוציה טובה יותר בתחום ההדמיה יכולה להיות מושגת על-ידי החלפתו אובייקטיבית מיקרוסקופ טבילה שמן. מאת להצטמצם הממדים של nanostructures plasmonic, ההשמנה של חלקיקים קטנים אפילו צריך גם להיות ריאלי. 20 , 21

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

המחברים אין לחשוף.

Acknowledgments

י' ט' י' רוצה לאשר מימון תמיכה מ את משרד המדע והטכנולוגיה תחת גרנט מספרי ביותר 105-2221-E-007-MY3 מהאוניברסיטה הלאומית צינג הואה תחת גרנט מספרים 105N518CE1 ו- 106N518CE1.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Thermoelectric cooling element Thorlabs TEC 1.4-6 TEC element for sample cooling
RTD thermometer Omega Engineering RTD Thermometer 969C
Forward looking infrared camera FLIR  FLIR One IR camera for temperature monitoring
light emitting diode light source Touchbright Light source for illumination for fluorescent imaging
Long working distance objective Olympus LMPLFLN For illuminating the sample and imaging
Optical trap kit Thorlabs OTKB/M
Cover slip thickness 0.17 mm
Scanning electron microscope Hitachi SEM-Hitachi S3400N
Electron beam blanker DEBEN PCD beam blanker the blanker is added to the scanning electron microscope 
Thermal evaporator SYSKEY Technology
Mask aligner Karl Suss MJB 3 For marker fabrication
Electron beam resist Sigma Alrich PMMA 120K For e-beam lithography
Electron beam resist Sigma Alrich PMMA 960K For e-beam lithography
Fluoresent labeled polystyrene microspheres Polyscience 2 um diameter
Bipolar transistor Mouser 2N3904 quantity 2 for TEC driver circuit
Bipolar transistor Mouser 2N3906 quantity 2 for TEC driver circuit
MOSFET power transistor Mouser IRF5305 quantity 2 for TEC driver circuit
MOSFET power transistor Mouser IRF131ON quantity 2 for TEC driver circuit
10 kOhm resistor Mouser quantity 6 for TEC driver circuit
910 Ohm resistor Mouser quantity 2 for TEC driver circuit
Photoresist Microchemicals AZ4620 For marker fabrication
Acetone Sigma Alrich For marker fabrication
Fluorescence Module for the OTKB/M, Metric Threads Thorlabs OTKB-FL/M
Fluorescent filter set Thorlabs MDF-FITC For Fluorescein Isothiocyanate (FITC)
Ultrasonic cleaner Delta DC150H For the lift off step

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Ashkin, A., Dziedzic, J. M., Bjorkholm, J. E., Chu, S. Observation of a single-beam gradient force optical trap for dielectric particles. Opt.Lett. 11, 288-290 (1986).
  2. Grier, D. A revolution in optical manipulation. Nature. 424, 21-27 (2003).
  3. Wright, W. H., Sonek, G. J., Berns, M. W. Radiation on trapping forces with optical tweezers. Appl. Phys. Lett. 63, 715-717 (1993).
  4. Kawata, S., Tani, T. Optically driven Mie particles in an evanescent field along a channel waveguide. Opt. Lett. 21, 1768-1770 (1996).
  5. Yang, A. H. J., Moore, S. D., Schmit, B. S., Klug, M., Lipson, M., Erickson, D. Optical Manipulation of nanoparticles and biomolecules in sub-wavelength slot waveguides. Nature. 457, 71-75 (2009).
  6. Lin, S., Schonbrun, E., Crozier, K. Optical manipulation with planar silicon microring resonators. Nano Lett. 10, 2408-2411 (2010).
  7. Mandal, S., Serey, X., Erickson, D. Nanomanipulation using silicon photonic crystal resonators. Nano Lett. 2010 (10), 99-104 (2010).
  8. Lin, S., Crozier, K. Planar silicon microrings as wavelength- multiplexed optical traps for storing and sensing particles. Lab Chip. 11, 4047-4051 (2011).
  9. Juan, M. L., Righini, M., Quidant, M., R, Plasmonic nano optical tweezers. Nat. Photon. 5, 349-356 (2011).
  10. Huang, J. S., Yang, Y. -T. The origin and future of plasmonic optical tweezer. Nanomaterials. 5, 1048-1065 (2015).
  11. Pang, Y., Gordon, R. Optical trapping of single protein. Nano Lett. 12, 402-406 (2012).
  12. Chen, K. Y., Lee, A. T., Hung, C. C., Huang, J. S., Yang, Y. -T. Transport and trapping in two-dimensional nanoscale plasmonic optical lattice. Nano Lett. 13, 4118-4122 (2013).
  13. Cuche, A., Stein, B., Canguier-Durand, A., Devaux, E., Genet, C., Ebbesen, T. W. Brownian motion in a designer force field: Dynamical effects of negative refraction on nanoparticles. Nano Lett. 12, 4329-4332 (2012).
  14. Baffou, G., Berto, P., Urena, E. B., Quidant, R., Monnert, S. J., Polleux, J., Righeault, H. Photoinduced heating of nanoparticle arrays. ACS Nano. 8, 6478-6488 (2013).
  15. Roxworthy, B. J., Bhuiya, A. M., Vanka, S. P., Toussant, K. C. Understanding and controlling plasmon-induced convection. Nat. Commun. 5, (2014).
  16. Yang, T. P., Yossifon, G., Yang, Y. -T. Characterization of the near-field and convectional transport behavior of micro and nano particles in nanoscale plasmonic optical lattice. Biomicrofluidics. 10, 034102 (2016).
  17. Chen, Y. -C., Yossifon, G., Yang, Y. -T. Supression of phtothermal convection of micro particles in two dimensional nanoplamonic optical lattice. Appl. Phys. Lett. 109, 201111 (2016).
  18. Smith, D. Thin film deposition: principles and practice. , McGraw-Hill Education. New York, New York. (1995).
  19. Zehtabi-Oskuie, A., Bergeron, J. G., Gordon, R. Flow-dependent double-nanohole optical trapping of 20 nm polystyrene nanospheres. Sci. Rep. 2, 966 (2012).
  20. Zhang, W., Huang, L., Santschi, C., Martin, O. J. F. Trapping and sensing 10 nm metal nanoparticles using plasmonic dipole antennas. Nano Lett. 10, 1006-1011 (2010).
  21. Pang, Y., Gordon, R. Optical trapping of 12 nm dielectric spheres using double-nanoholes in a gold film. Nano Lett. 2011 (11), 3763-3767 (2011).

Tags

בביו-הנדסה גיליון 127 פלזמוניקה מלקחיים אופטיים סריג אופטי תנועה בראונית מיקרופלואידיקה ננו-חלקיק
השמנה של חלקיקי מיקרו סריג אופטי Nanoplasmonic
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Bhalothia, D., Yang, Y. T. Trapping… More

Bhalothia, D., Yang, Y. T. Trapping of Micro Particles in Nanoplasmonic Optical Lattice. J. Vis. Exp. (127), e56151, doi:10.3791/56151 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter