Name: Nanopartiküllerin Optik Yakalama (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-01-15T13:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 39 s
Description: Öğrenin, çift nano deliği kullanarak yaklaşık 20 nanometre boyutundaki dielektrik nanopartikülleri düşük lazer şiddetiyle optik yakalama yöntemini. Bu teknik, biyofiziksel süreçleri ve tek moleküllü protein katlanmasını incelemek için yeni olanaklar sunar.

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

Biz Fen ve Kanada Discovery Hibe Mühendislik Araştırma Konseyi (NSERC) bu yayın ve fonlama sponsorluk için Thorlabs kabul. Biz bu video makale yapımında üretim yardımı için Bryce Cyr ve Douglas Rennehan ederim.

SIBA bindirme tekniğin temel ilkesi Şekil 1 &#39;de gösterilmiştir. Şekil 2, deneysel düzenek bir şemasıdır. 1. Optik Yakalama Kurulumu İşlemin bu bölümü için kitleri kurulumu ile ilgili ayrıntılı bilgi için optik hapsi kitine manuel 9 veya optik güç ölçüm modülü kılavuzu 10 bakın. Çığ fotodiyot (APD), bir kadran pozisyon algılayıcı yerine kullanıldığını unutmayın. Optik bindirme kitine dahil değildir vidalar için, kapağı vida ve donanım kiti (Thorlabs, HW-Kit2) içinde olanları kullanın. Lazer açıkken Göz koruması her zaman giyilmelidir. Işın güvenli bir alanda ve mücevher gibi yansıtıcı aksesuarlar, içinde yer olduğundan emin olun, kaçınılmalıdır. Lazer diyot kullanırken Ayrıca, elektrostatik deşarj koruması önerilir. <ol><li> Optik cımbız seti (Thorlabs, OTKB / M) ve kuvvet ölçüm ayarlamaurement modülü (Thorlabs, OTKBFM) kendi kılavuzları olarak başına. Bir silikon tabanlı çığ fotodiyot (APD) (Thorlabs, APD110A) kadranda pozisyon algılayıcı yerine kuvvet ölçüm modülünün (Thorlabs, OTKBFM) arasında kullanılır. </li><li> Bir koaksiyel kablo üzerinden bir osiloskop (Tektronics, TDS1012) için AKB bağlayın. </li><li> Kiriş genleştirici içine bir yarı-dalga plakası (Thorlabs, AHWP05M-980) ekleyin. Yarım dalga plakası iki lens tüpleri (Thorlabs, SM1L03) arasında tespit edilir. </li></ol> 2. Nanofabrikasyona <ol><li> Dört özdeş parçalar halinde bir altın kaplamalı testi slayt (EMF Corp, Cr / Au) kesin. Ticari olarak temin edilebilen slaytlar bir alternatif olarak, aynı zamanda da, 200 ° C arasında yükseltilmiş bir sıcaklıkta, bir alt tabaka 1 inç kare cam slayt üzerine E-ışın demeti tarafından biriktirilen bir tortu, 2 nm Ti yapışma tabakası ile 100 nm kalınlığındaki film, Au kullanılmıştır en az 1 saat. Bu, bir yumuşak polikristal film üretir. </li><li> Girdi olarak çift nanohole yapısının bir bitmap görüntü oluşturmaodaklanmış iyon demeti (FIB) sistemi bir bitmap olduğunu. Görüntü iki katı daire, 190 nm merkezine uzaklığı bir merkezi olan çapı 160 nm oluşur. Bu şablon, yaklaşık 15 nm bir ipucu ayrımı oluşturur. Çevreler arasında, isteğe bağlı bir ince çizgi uçları arasındaki herhangi bir kalıntı metal kaldırmak için yerleştirilebilir. Şekil 3a örnek bitmap görüntüsü gösterir. </li><li> Bir FIB (Hitachi, FB-2100) frezeleme sistemi kullanılarak çift nanohole yapısı Fabrikasyona. Bir FIB freze desen (bitmap karanlık alan FIB öğütülmüş alır) içine adım 2.2 &#39;de bitmap dönüştürme. 40 kV, 60 K kat büyütme altında 15 mikron çaplı diyafram sınırlayıcı bir ışın bir iyon hızlanan voltaj kullanın. Mill seksen her geçişte 5 μsec dozu zaman her çift nanohole için geçer. Şekil 3b tipik sonuçlanan yapısını göstermektedir. Gerektiği gibi tekrarlayın. Hataları olanak sağlayacak şekilde birden çok nanoholes yapılmalıdır. </li><li> Ya FIB ve / veya h kullanarak, kayıt işaretleri eklemeve çift-nanohole (lar) ın yaklaşık yerini gösterir. </li><li> İsteğe bağlı olarak, doğru yapı kalitesi ve bahşiş ayırma değerlendirmek için delik SEM görüntüsü alır. </li></ol> 3. Mikroakışkan Odası Mikroakışkan oda imalatı için bir işlem akış diyagramıdır, Şekil 4&#39;te gösterilmiştir. <ol><li> Bir tek fincan içine polidimetilsiloksan (PDMS) baz (Dow Corning Türkiye, Sylgard 184 Silikon Elastomer Base) 10 gr ve sertleştirici ilave 1 g (Dow Corning Türkiye, Sylgard 184 Silikon Elastomer Kürleme) dökün. Bir kaç dakika için karıştırın. </li><li> Tüm kabarcıklar bitene kadar vakum odasında karışımı boşaltın. </li><li> 9 cm çaplı Petri kabı içine PDMS 1,5 g dökün. 65 sn. Şekil 4b için 950 rpm&#39;de Petri kabı alt Spin kat PDMS sonucunu gösterir. Kalınlığı 80 mikron altında olduğu sürece önemli değildir; altın film alt mikroskop objectiv içindeE çalışma mesafesi. </li><li> Yavaşça yer 3-5 # 1.5 Şekil 4c &#39;de gösterildiği gibi, 30 dakika boyunca üst üste gelir ve tahliye olmayan bu gibi PDMS üzerine lamelleri (Fisher Scientific, 12-541-B). </li><li> Lamelleri taşındı ve tahliye sırasında birbirlerinin üst üste yığılmış, hafifçe birbirlerine onları hareket ettirin. Dikkat ince ve düzgün lamelleri altında PDMS tutmak için alınmalıdır. </li><li> Lamelleri manipülasyonu gerekli ise, 30 dakika için tekrar Petri tahliye. </li><li> Vakum bölmesinden Petri kabı çıkarın ve 85 az 20 dakika sıcak plaka üzerinde pişirin ° C. </li><li> Bir jilet kullanarak, kapağı biri yavaşça ince uçlu cımbız kullanarak slayt kadar gözetlemek kayıyor kesip. PDMS Şekil 4e gibi PMMA Petri kabı dışında cam kapak kayma daha yapıştırıcı olarak PDMS ince bir tabaka lamel kalacak. </li><li> Şekil 4f gibi bir jilet ile PDMS bir 3 x 3 mm pencere kesip. Bu pencere odasına oluşacağı nanoparticle çözüm tutulacaktır. </li></ol> 4. Örnek Hazırlanması <ol><li> Akrilik kullanılarak merkezinde bir ¾ &quot;çapında bir delik ile bir mikroskop slaydı imal. Bu, bir lazer kesme makinesi ile gerçekleştirilebilmektedir. Diğer malzemeler de kullanılabilir. Altın örnek delik içine yerleştirilir. </li><li> Çift taraflı bant ile deliğin Bant çevresi. Aşırı bant kesmek için jilet kullanın. </li><li> Lamel üzerine yerleştirin mikroskop lamı, PDMS yukarı bakacak. </li><li> W / v w / v deiyonize su kullanılarak 0.05% 1 &#39;den% polistiren Nanokürecikli solüsyonu (Thermo Scientific, 3020A) seyreltin. Bir mikropipet kullanılabilir. </li><li> PDMS pencere içinde çözelti bir kaç damla ekleyin. Nanoholes bulunan altın numune üzerine bir damla ekleyin. </li><li> Nanoholes PDMS penceresinin içinde olduğu gibi lamelleri üstüne yerleştirin altın örnek. Emin kabarcıkları odasının içinde mevcut olmadığından emin olun. Lamel ve dab herhangi bir aşırı çözüme karşı altın örnek basın. </li><li> Bir yağ immersiyon objektif (durum burada olduğu gibi, ama gerekli değil) kullanıyorsanız, PDMS pencerenin altında, lamel karşı tarafta daldırma bir damla yağ ekleyin. Nanoholes yerini not edin. </li><li> Immersiyon yağı mikroskop objektif ile temas edinceye kadar slayt tutucu, aşağı bakacak şekilde yağ, ve sonra daha düşük slayt tutucu içine mikroskop slayt yerleştirin. </li><li> Kabaca gösterge işaretleri hedefi altında olduğu gibi slayt aşamada hizalayın. </li><li> Nanoholes kadar lider gösterge çizgileri izleyin. Gösterge işaretleri ve diğer açık alanlarda ekranın merkezinden silinir böyle Pozisyon slayt. Aşırı ışık iletimi AKB zarar verebilir. </li><li> Lazer açın. Dikroik ayna mükemmel değil gibi, lazer ışını gelen ekranın ortasına yakın bir noktada görünmelidir. </li><li> Piezo aşamada kontrol yazılımı kullanarak, ayrıca tüm üç eksende hizalama rafine. </li></ol> 5. Veri Toplama <ol><li> Hel ilegösterge işaretleri p, konumu bilinen bir nanohole konuma nokta yakındır. Nanoholes çözülecek çok küçük olacak ve lekeler olarak sadece görünmelidir. </li><li> Örnek aracılığıyla ışık geçirgenliği osiloskopta sinyal seviyesi ile gösterilir. Işık geçirgenliği maksimize etmek gibi başka örnek hizalayın. Gösterge işaretleri ve ışık iletimi bu alanlarda yüksek olacak gibi görünür ve görünür olmayan çizikler dikkatli olun. Çizikler daha tedrici değişiklikler sergilemektedir ederken Nanoholes ışık geçirgenliği ani sıçramaları gösterecektir. </li><li> Çift-nanohole yapı polarize olarak waveplate kullanılarak, en yüksek ışık iletimi için ışık polarizasyon ayarlayın. </li><li> , Gürültüyü en aza indirgemek breadboard, 200 kohm direnç ve 100 pF kondansatör ile bir RC filtre oluşturmak ve koaksiyel kablo üzerinden AKB sonra bağlamak için. Bu değerler gerekli veri toplama bant genişliği dikkate alınarak, en iyi performans için ayarlanabilir. </li><li> Osiloskop ve veri müktesebat bağlayınkoaksiyel kablolar ve T adaptörü ile RC filtresi ition modülü (Omega, USB-4711A). </li><li> İstediğiniz zaman için veri toplama modülü kullanılarak AKB voltaj tadabilirsiniz. Toplama kez saniye yüzlerce tipik olarak. Bu durumda, özel bir yazılım paketi veri toplama için kullanılmıştır. Gerilimi saniyede 2,000 kez örneklenir. </li><li> Matlab kullanarak, bir Savitzky-Golay filtresi kullanılarak elde edilen verilere filtre ve bir grafik üzerinde zamana karşı bu arsa. </li></ol>

<ol><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+%22Opt.+Lett%22%5BJournal%5D)">Observation of a single-beam gradient force optical trap for dielectric particles.</a> Opt. Lett. 11, 288-290 (1986).</li>
<li>Liu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence+for+localized+cell+heating+induced+by+infrared+optical+tweezers%5BTitle%5D)+AND+%22Biophys.+J%22%5BJournal%5D)">Evidence for localized cell heating induced by infrared optical tweezers.</a> Biophys. J. 68, 2137-2144 (1995).</li>
<li>Ashkin, A., Dziedzic, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+trapping+and+manipulation+of+viruses+and+bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Optical trapping and manipulation of viruses and bacteria.</a> Science. 235, 1517-1520 (1987).</li>
<li>Juan, M. L., Gordon, R., Pang, Y., Eftekhari, F., Quidant, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-induced+back-action+optical+trapping+of+dielectric+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Phys%22%5BJournal%5D)">Self-induced back-action optical trapping of dielectric nanoparticles.</a> Nature Phys. 5, 915-919 (2009).</li>
<li>Jin, E. X., Xu, X. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+optical+near+field+from+a+bowtie+aperture%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Enhanced optical near field from a bowtie aperture.</a> Appl. Phys. Lett. 88, 153110(2006).</li>
<li>Onuta, T. -D., Waegele, M., DuFort, C. C., Schaich, W. L., Dragnea, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+field+enhancement+at+cusps+between+adjacent+nanoapertures%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Optical field enhancement at cusps between adjacent nanoapertures.</a> Nano Lett. 7, 557-564 (2007).</li>
<li>Pang, Y., Gordon, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+trapping+of+12+nm+dielectric+spheres+using+double-nanoholes+in+a+gold+film%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Optical trapping of 12 nm dielectric spheres using double-nanoholes in a gold film.</a> Nano Lett. 11, 3763-3767 (2011).</li>
<li>Pang, Y., Gordon, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+trapping+of+a+single+protein%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Optical trapping of a single protein.</a> Nano Lett. 12, 402-406 (2012).</li>
<li>Optical trap kit - Manual[Internet]. , ThorLabs. Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.thorlabs.com/thorcat/19900/OTKB_M-Manual.pdf">http://www.thorlabs.com/thorcat/19900/OTKB_M-Manual.pdf</a> (2011).</li>
<li>Optical trap kit - The force module [Internet]. , ThorLabs. Available from: 
		
	 <a target="_blank" href="http://www.thorlabs.com/thorcat/19500/OTKBFM-Manual.pdf">http://www.thorlabs.com/thorcat/19500/OTKBFM-Manual.pdf</a> (2011).</li>
<li>Righini, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nano-optical+trapping+of+rayleigh+particles+and+escherichia+coli+bacteria+with+resonant+optical+antennas%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Nano-optical trapping of rayleigh particles and escherichia coli bacteria with resonant optical antennas.</a> Nano Lett. 9, 3387-3391 (2009).</li>
<li>Arnold, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Whispering+gallery+mode+carousel+-+a+photonic+mechanism+for+enhanced+nanoparticle+detection+in+biosensing%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Whispering gallery mode carousel - a photonic mechanism for enhanced nanoparticle detection in biosensing.</a> Opt. Express. 17, 6230-6238 (2009).</li>
<li>Lin, S., Schonbrun, E., Crozier, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+manipulation+with+planar+silicon+microring+resonators%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Optical manipulation with planar silicon microring resonators.</a> Nano Lett. 10, 2408-2411 (2010).</li>
<li>Yang, A. H. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+manipulation+of+nanoparticles+and+biomolecules+in+sub-wavelength+slot+waveguides%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Optical manipulation of nanoparticles and biomolecules in sub-wavelength slot waveguides.</a> Nature. 457, 71-75 (2009).</li>
<li>Chen, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+optical+trapping+and+arrangement+of+nano-objects+in+a+plasmonic+nanocavity%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Enhanced optical trapping and arrangement of nano-objects in a plasmonic nanocavity.</a> Nano Lett. 12, 125-132 (2012).</li>
<li>Lyer, S., Popov, S., Friberg, A. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+apexes+on+the+resonance+shift+in+double+hole+nanocavities%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Impact of apexes on the resonance shift in double hole nanocavities.</a> Opt. Express. 18, 193-203 (2010).</li>
<li>Ashkin, A., Dziedzic, J. M., Yamane, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+trapping+and+manipulation+of+single+cells+using+infrared+laser+beams%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Optical trapping and manipulation of single cells using infrared laser beams.</a> Nature. 330, 769-771 (1987).</li>
<li>Liu, Y., Sonek, G. J., Berns, M. W., Tromberg, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physiological+monitoring+of+optically+trapped+cells%3A+Assessing+the+effects+of+confinement+by+1%2C064%C3%A2%E2%82%AC%E2%80%B0nm+laser+tweezers+using+microfluorometry%5BTitle%5D)+AND+%22Biophys.+J%22%5BJournal%5D)">Physiological monitoring of optically trapped cells: Assessing the effects of confinement by 1,064â€‰nm laser tweezers using microfluorometry.</a> Biophys. J. 71, 2158-2167 (1996).</li>
<li>Wang, M. D., Yin, H., Landick, R., Gelles, J., Block, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stretching+dna+with+optical+tweezers%5BTitle%5D)+AND+%22Biophys.+J%22%5BJournal%5D)">Stretching dna with optical tweezers.</a> Biophys. J. 72, 1335-1346 (1997).</li>
<li>Operation manual-apd110x series-avalanche photodiodes [Internet]. , ThorLabs. Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.thorlabs.com/thorcat/19500/APD110A-Manual.pdf">http://www.thorlabs.com/thorcat/19500/APD110A-Manual.pdf</a> (2011).</li>
<li>Yu, D., Blankert, B., Viré, J. C., Kauffmann, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biosensors+in+drug+discovery+and+drug+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Lett%22%5BJournal%5D)">Biosensors in drug discovery and drug analysis.</a> Anal. Lett. 38, 1687-1701 (2005).</li>
<li>Luppa, P. B., Sokoll, L. J., Chan, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Immunosensors-principles+and+application+to+clinical+chemistry%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Chim.+Acta%22%5BJournal%5D)">Immunosensors-principles and application to clinical chemistry.</a> Clin. Chim. Acta. 314, 1-26 (2001).</li>
<li>Min, Q., Santos, M. J. L., Girotto, E. M., Brolo, A. G., Gordon, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Localized+raman+enhanced+from+a+double-hole+nanostructure+in+a+metal+film%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem.+C%22%5BJournal%5D)">Localized raman enhanced from a double-hole nanostructure in a metal film.</a> J. Phys. Chem. C. 112, 15098-15101 (2008).</li>
<li>Weber-Bargioni, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hyperspectral+nanoscale+imaging+on+dielectric+substrates+with+coaxial+optical+antenna+scan+probes%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Hyperspectral nanoscale imaging on dielectric substrates with coaxial optical antenna scan probes.</a> Nano Lett. 11, 1201-1207 (2011).</li>
</ol>

Bu makalenin Üretim ve Serbest Giriş Thorlabs tarafından desteklenmektedir.

Geçerli kurulum nanohole yapısı sayesinde etkili yakalama yetenekleri vardır. Düşük optik yoğunluklarda Bu nanohole tuzakları ~ 10 nm çaplı dielektrik parçacıklar. Gerekli optik güç karşı parçacığın ters dördüncü dereceden ölçeklendirme ile sınırlıdır, ancak bunlar genellikle pertürbatif rejimi faaliyet; Diğer roman optik tuzakları optik kutuplu anten 11, fısıldayan-galeri-modlu optik rezonatörler 12,13 ve dalga kılavuzlarının 14 içerir boyutu, SIBA ve çift nanohole tuzak aksine. Alternatif diyafram şekiller de böyle bir dikdörtgen plasmonik gözeneklere 15 olarak bindirme için sunulmuştur. Çift-nanohole tuzağı ile gösterilen diğer avantajlı özellikleri parçacık boyutu-seçici davranış 7, bir tek tutucu konum (çoklu parçacık tutucu sınırlamak için) 16 ve imalat kolaylığı içerir. FIB bir kullanmaya bir alternatif olarak, çift-nanoholes bir koloidal litografi kullanılarak imal edilebiliry 6. Büyük kutuplanabilirlik ve boyutta biyolojik materyallerin Trapping hücreleri 17,2,18, tütün mozaik virüsü 3 ve manipülasyon yaşayan ve büyük dielektrik parçacıklar 19 ucunda gergin DNA iplikçiklerinin germe, bakteriler 3 dahil etmiştir; daha küçük ancak, doğrudan yakalama tethering olmadan biyolojik örnekler zor kalır. Bu bindirme yapılandırma küçük biyolojik partiküller hasar veya birleştirme olmaksızın uzun süreler için yapılacak sağlayan, geleneksel ışık cımbız ve dairesel nanohole daha düşük ışık şiddetlerinde küçük dielektrik parçacıkları hapseden yeteneğine sahiptir. Ayrıca, yakalama olayları bu kurulumu hassas bir sensör olarak çalışmak ve bu tür virüsler ve proteinler gibi küçük biyolojik partiküller, algılamasını sağlayan bir yüksek sinyal-gürültü oranı sergilemektedir. Aslında, 20 nm polistiren küreleri küçük biyolojik partiküller karşılaştırılabilir 1.59 bir refraktif indekse sahipvirüs gibi. Bu yöntem biyolojik partiküller dahil nanoparçacıkların immobilizasyonu ve manipülasyon için güvenilir ve olgun bir teknik, haline gelebilir. Bu tekniğin Uygulamaları mikroakışkan ortama entegrasyonu bulunmaktadır. Bunun yerine, tek bir mikroakışkan odasının, bir kanal dinamik kırılma endeksi algılama için ideal ortamı kontrol etmek için kullanılacak. Böyle bir kurulum daha istikrarlı ve sağlam kurulum ve çözünenlerin hızlı analizi için önde gelen bir tek mikroakışkan çip kuracaklardır. Başka bir seçenek tek floresan etiketli virüsler, yarıiletken kuantum noktaları ve yeşil floresan protein karakterizasyonu için floresans saptama şeması gelişmedir. Bu kurulum da çok küçük numunelerin analiz edilmesi sağlayan, tek bir virüs ya da protein için bir biyosensör içine modifikasyonu için bir potansiyele sahiptir. İlaç keşfi 21 ve hastalık ve enfeksiyon saptanması 22 tek bir proteinin dedektör yararlanacak. Raman SPEctroscopy parçacıklar ve bir bağlayıcı olayları Raman sinyalleri tespit etmek için dahil edilebilir. Çift nanohole yapısı ucu-geliştirilmiş Raman spektroskopisi 23 için uygun ucunda güçlü yerel alanda geliştirmeleri sağlar. Malzeme nitelemesi bir çok özel etiket içermeyen yöntemi de Raman spektroskopisi 24 ile mümkün olacaktır.

<table border="1"><tbody><tr><td> Isim </td><td> Üretici </td><td> Seri numarası </td><td> Yorumlar </td></tr><tr><td> Daldırma Yağ </td><td> Cargille Labs </td><td> 16484 </td><td> Miktar: 1 </td></tr><tr><td> Sylgard 184 Silikon Elastomer Takımı </td><td> Dow Corning Türkiye </td><td></td><td> Miktar: 1 PDMS baz ve kürleme maddesi hem de içerir </td></tr><tr><td> Altın Kaplamalı Testi Slaytlar </td><td> EMF Corp </td><td> Cr / Au </td><td> Miktar: 1 Ti bir yapışma tabakası hem de kullanılabilir </td></tr><tr><td> Hayır 1.5 lameller </td><td> Fisher Scientific </td><td> 12-541-B </td><td> Miktar: 1 </td></tr><tr><td> Odaklanmış İyon Beam Sistemi </td><td> Hitachi </td><td> FB-2100 </td><td></td></tr><tr><td> Taşınabilir Veri Toplama Modülü </td><td> Omega Mühendislik </td><td> USB-4711A </td><td> Suantity: 1 </td></tr><tr><td> Doğrusal Sahne </td><td> Parker </td><td> 4034M </td><td> Miktar: 1 </td></tr><tr><td> Lazer Diyot ve Baş Kontrolörü </td><td> Sacher Lasertechnik Grubu </td><td> TEC 120 </td><td> Miktar: 1 Manuel Ayarlanabilir Littrow Lazer Sistemi </td></tr><tr><td> Dijital Osiloskop </td><td> Tektronics </td><td> TDS1012 </td><td> Miktar: 1 </td></tr><tr><td> 20 nm Nanokürecikli Boyut Standartları </td><td> Thermo Scientific </td><td> 3020A </td><td> Miktar: 1 </td></tr><tr><td> 1 &quot;Objektif Yuvası </td><td> Thorlabs </td><td> LMR1 </td><td> Miktar: 1 </td></tr><tr><td> 0.3 &quot;Lens Tüp </td><td> Thorlabs </td><td> <a href="http://www.thorlabs.com/thorProduct.cfm?partNumber=SM1L03" target="_blank">SM1L03</a> </td><td> Adet: 2 </td></tr><tr><td> Emici ND 4,0 Filtre </td><td> Thorlabs </td><td> NE40A </td><td> Miktar: 1 </td></tr><tr><td> Alüminyum Breadboard </td><td> Thorlabs </td><td> MB1824 </td><td> Miktar: 1 </td></tr><tr><td> Çığ Photodiode </td><td> Thorlabs </td><td> APD110A </td><td> Miktar: 1 </td></tr><tr><td> Dijital Optik Güç Metre </td><td> Thorlabs </td><td> PM100 </td><td> Miktar: 1 Atıl, başkaları yapacak </td></tr><tr><td> Kuvvet Ölçüm Modülü </td><td> Thorlabs </td><td> OTKBFM </td><td> Miktar: 1 </td></tr><tr><td> Kinematik Ayna Dağı </td><td> Thorlabs </td><td> KM200-E03 </td><td> Miktar: 1 Yakın IR Lazer Kalite Aynalı </td></tr><tr><td> Lazer Diyot Sabit Akım Sürücü </td><td> Thorlabs </td><td> LD1255R </td><td> Miktar: 1 </td></tr><tr><td> LD1255 Optik Masa Montaj Plakası </td><td> Thorlabs </td><td> LD1255P </td><td> Miktar: 1 </td></tr><tr><td> Atlı Akromatik Yarım Dalga Plakalı </td><td> Thorlabs </td><td> AHWP05M-980 </td><td> Miktar: 1 690 - 1200 nm </td></tr><tr><td> Optik Cımbız Seti </td><td> Thorlabs </td><td> OTKB / M </td><td> Miktar: 1 Metrik veya İngiliz </td></tr><tr><td> Tutucu Bankası Ver </td><td> Thorlabs </td><td> BA2 </td><td> Adet: 2 </td></tr><tr><td> Güç Kaynağı </td><td> Thorlabs </td><td> PS-12DC-ABD </td><td> Miktar: 1 </td></tr><tr><td> Güç Kaynağı Kablosu </td><td> Thorlabs </td><td> LD1255-CAB </td><td> Miktar: 1 </td></tr><tr><td> Sağ Açılı Plaka </td><td> Thorlabs </td><td> AP90 </td><td> Miktar: 1 </td></tr><tr><td> Sağ Açı Post Kelepçe </td><td> Thorlabs </td><td> RA90 </td><td> Miktar: 1 </td></tr><tr><td> Paslanmaz Çelik Optik Mesaj </td><td> Thorlabs </td><td> TR3 </td><td> Miktar: 1 </td></tr><tr><td> Tablo Kelepçe </td><td> Thorlabs </td><td> CL1 </td><td> Adet: 2 Atıl, başkaları yapacak </td></tr><tr><td> Termal Sensör </td><td> Thorlabs </td><td> PM210 </td><td> Miktar: 1 Dijital optik güç metre için </td></tr><tr><td> 100 pF Kondansatör </td><td></td><td></td><td> Miktar: 1 Herhangi bir marka, kritik değil </td></tr><tr><td> 200 KOhm Direnç </td><td></td><td></td><td> Miktar: 1 Herhangi bir marka, kritik değil </td></tr><tr><td> Akrilik Levha </td><td></td><td></td><td> Adet: 3 &quot;x 1&quot; Herhangi bir marka, kritik değil </td></tr><tr><td> Koaksiyel kablolar, teller ve konektörler Çeşitliliği </td><td></td><td></td><td> Gibi gerekli </td></tr><tr><td> Breadboard </td><td></td><td></td><td> Miktar: 1 Herhangi bir marka, kritik değil </td></tr><tr><td> İçbükey Mercek </td><td></td><td></td><td> Miktar: 1 Herhangi bir marka, kritik değil </td></tr><tr><td> Elmas keski </td><td></td><td></td><td> Miktar: 1 Herhangi bir marka, kritik değil </td></tr><tr><td> Çift Taraflı Bant </td><td></td><td></td><td> Herhangi bir marka, kritik değil </td></tr><tr><td> Jilet </td><td></td><td></td><td> Miktar: 1 Herhangi bir marka, kritik değil </td></tr><tr><td> Cımbız </td><td></td><td></td><td> Miktar: 1 Herhangi bir marka, ince uçlu </td></tr></tbody></table>

nanopartiküllerin optik yakalama

Optical Trapping of Nanoparticles

Optik tuzakla ışık kullanarak yumuşak bir şekilde küçük nesneleri hareketsizleştirir ve işlemek için bir teknik olduğunu ve yaygın olarak küçük biyolojik parçacıkları hapseden ve manipüle tatbik edilmiştir. Ashkin ve arkadaşları ilk tek odaklanmış ışın 1 kullanarak optik cımbız gösterdi. Tek ışın tuzak küçük parçacıkların Rayleigh rejim 1 olduğu durumda da pertürbatif gradyan kuvvet formülasyonu kullanılarak tam olarak tarif edilebilir. Pertürbatif rejimde, optik güç parçacık boyutu ters dördüncü kuvvet gibi bir parçacık terazi yakalama için gereklidir. Yüksek optik güçler dielektrik parçacıklar zarar ve ısıtma neden olabilir. Örneğin, çapı 109 nm tuzağa lateks küreler biyolojik madde 2,3 için ciddi sonuçları vardır 25 sn 1, bir 15 mW ışın tarafından tahrip edilmiştir. A self-indüklenen arka eylem (SIBA) optik bindirme 50 nm polistiren küreler yakalamak için önerilennon-pertürbatif rejimi 4. Olmayan bir pertürbatif rejimde, arka küçük dielektrik kontrast ile daha küçük bir parçacık anlamlı ortam elektromanyetik alan etkisi ve geniş optik kuvvet neden olabilir. Bir parçacık ışıklı bir diyafram girerken, ışık geçirgenliği nedeniyle dielektrik yükleme önemli ölçüde artar. Parçacık diyafram terk çalışırsa, azalmış iletim parçacık yakalama, deliğe, Newton&#39;un Üçüncü Kanunu, parçacık içeri üzerinde bir kuvvet sonuçları delikten ivme dışa bir değişiklik neden olur ve. Işık iletimi takip edilebilir, bundan dolayı, tutucu bir algılayıcı olabilir. SIBA bindirme tekniği ayrıca bir çift nanohole yapısı kullanılarak geliştirilebilir. Çift-nanohole yapı, güçlü bir yerel alan geliştirme 5,6 vermek için gösterilmiştir. Çift nanohole iki sivri uçları arasındaki, küçük bir parçacık optik transmissio büyük bir değişikliğe neden olabilirn, böylece geniş optik kuvvet inducing. Sonuç olarak, daha küçük nanopartiküller örneğin, 12 nm silikat küreler 7 ve 3.4 nm hidrodinamik çapı sığır serum albümin proteinleri 8 olarak, sıkışabilir. Bu çalışmada, nanoparçacık bindirme için kullanılan deneysel konfigürasyonu özetlenmiştir. İlk olarak, ayrıntılı bir Thorlabs Optik Cımbız Seti dayanmaktadır bindirme kurulum montaj. Sonra, metal bir film mikroakışkan odasının imalat ve numune hazırlama çift nanohole arasında Nanofabrikasyona prosedürü açıklar. Nihayet, biz ayrıntılı veri toplama prosedürü ve 20 nm polistiren nanokürecikler yakalama için tipik sonuçlar sağlar.

<html> Tipik bir toplama izleme Şekil 5a &#39;de gösterilmiştir. Bir bindirme olayı iki iletim güç düzeyleri arasında açık bir geçiş gösteren, keskin kenarlı, karakteristik ani oldu. Parçacıklar Brownian hareketi tabi olduğundan, yakalama olayları rasgele meydana gelecektir. 20 nm parçacıklar için, tuzakla iletim değişiklikleri 10-300 sn civarında,% 5-10 ve tuzakla kez etrafında genellikle vardı. Yukarıda özetlenen güç ve konsantrasyon için bir yakalama olayı gerçekleştirmek için tipik zaman bir dakika sırasını üzerindedir. Bir parçacık serbest kez, genellikle bir sonraki yakalama olayı takip ediyor olsa da sterik nedeniyle o, aynı anda birden fazla parçacık hapsi görmek nadirdir. Sonuç kalitesine bağlı olarak, yakalama durumunu sinyal gürültü içinde bir artış olabilir. Bu gürültü artışı sıkışıp parçacık Brownian hareketi geliyor. Sıkışıp parçacık olmadan, bu gürültü kaynağı mevcut değildir. <html> _content &quot;&gt; Bazı eser bindirme etkinlik gösteren olmayan sonuçlar da ortaya çıkabilir. Şekil 5b&#39;de gösterildiği gibi dakikalık bir süre boyunca transmisyon içinde sürüklenen, yavaş değişiklik gösteren sonuçlar, atılmalıdır. diğer eser de mevcut olabilir öyle bakım odası kabarcık serbest olmasını sağlamak için alınan değilse tutarsız iletim değişiklikleri, tüm aşırı gürültü veya bindirme. Örneğin, kabarcıklar süreksiz yoğunluğu atlar neden olabilir. Bu kabarcıklar dinamik açısından bindirme olayları farklı şekilde cevap verecektir davranış ve şiddetindeki değişim, ve bu yüzden anlaşılırdır. Böyle belirtiler kötü bir çift nanohole yapısı, kirletici veya mekanik titreşimlerin neden olabilir. sessiz, düşük aktiviteli ayarı yüksek bu kurulum yerleştirilmesi tavsiye edilmektedir. Ayrıca, lazer ve izin hizaladıktan sonra birkaç dakika yerleşmek sahne de yardımcı olabilir. s/ftp_upload/4424/4424fig1.jpg &quot;/&gt; Şekil 1 Subwavelength diyafram optik iletim: a) parçacık olmadan; dielektrik parçacık nedeniyle b) Artan iletim, c) partikül girişimleri terk etmek, ışık momentum (DT) azalma olarak parçacık üzerine bir kuvvet (F) neden olur. deliğe geri çekin; d) iletim DT değişikliği neden parçacık nedeniyle iletim eğrisi Red-kayması. <img alt="Şekil 2," src="/files/ftp_upload/4424/4424fig2.jpg" /> . Şekil 2, kırmızı daire genişlemesi) b kurulum yakalama a) Genel şematik gösterilir; b) Genişleme çift nanohole gösteren ve PDMS odası içinde nanokürecikler; çift nanohole yapısı c) SEM görüntüsü. Kullanılan kısaltmalar: LD = lazer diyot; ODF = optik yoğunluk filtresi; HWP = yarım dalga plakası; BE = ışın genişletici; MR = ayna; MO = mikroskop objektif; OI MO = yağ immersion mikroskop objektif; DH = çift nanohole; APD = çığ fotodetektör. <img alt="Şekil 3" src="/files/ftp_upload/4424/4424fig3.jpg" /> Şekil 3 FIB üretiminde kullanılan a) Örnek bitmap figürü;. B) Bir çift nanohole bir SEM görüntüsü. <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/4424/4424fig4.jpg" /> Şekil 4. Mikroakışkan odası imalatı için proses şeması. <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/4424/4424fig5.jpg" /> Şekil 5. 20 nm polistiren küreleri ile olayları yakalama (a) Tipik edinimi. (B) akut drift gösteren bir fakir edinme.

Dielektrik düşük güç optik hapsi aşağıdaki kurulum yaklaşımı ayrıntıları metal film bir çift nanohole kullanarak nanopartiküller.

Nanopartiküllerin Optik Yakalama

Optik tuzaklama, küçük nesnelerin ışık kullanılarak nazik bir şekilde sabitlenmesi ve manipüle edilmesi için kullanılan bir tekniktir ve yaygın olarak ... tuzaklanmasında uygulanmıştır.

Bu prosedürün genel amacı, yaklaşık 20 nanometre boyutundaki parçacıkları yakalamak için bir açıklıklı optik tuzaklama düzeneği oluşturmaktır. Bunu gerçekleştirmek için, ölçüm yapabilmeyi sağlamak amacıyla mevcut bir optik lazer tuzaklama düzeneğine bir detektör eklenir. Ardından, ölçülecek nanoparçacık çözeltisi çift nano delikli tuzağın bulunduğu mikroakışkan bir odağa aktarılır ve odağa optik tuzaklama düzeneğine yerleştirilir.Bir parçacık aydınlatılmış açıklığa girdiğinde, dielektrik yükleme nedeniyle ışık transmisyonu önemli ölçüde artar. Parçacık açıklıktan ayrılmaya çalıştığında, azalan transmisyon delikten dışarı doğru bir momentum değişimine neden olur ve Newton'un üçüncü yasası uyarınca parçacığı geri deliğe çeken, onu hapseden bir kuvvet oluşturur. Parçacık, transmisyon eğrisinde izlenebilen bir kırmızıya kayma meydana getirir.Böylece, tuzak bir sensöre dönüştürülebilir. Nihayetinde, çift nano delik üzerinden lazer yoğunluğundaki değişimlerle belirtilen, yakalanan proteinlerin açılması da dâhil olmak üzere nanoparçacıkların yakalanma olaylarını gösteren sonuçlar elde edilebilir. Bu tekniğin gradyan kuvvetli optik tuzaklama gibi mevcut yöntemlere göre temel avantajı, daha düşük lazer yoğunluklarıyla daha küçük nanoparçacıkları yakalayabilmesidir.Bu yöntem, tekil proteinlerin nasıl katlandığı ve etkileşime girdiği ve virüs partiküllerinin canlı hücreleri nasıl enfekte ettiği gibi biyokimyadaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Genellikle, çift nano delik yapısının mevcut bir lazer tuzaklama sistemine entegre edilmesinin zor olması nedeniyle, bireyler bu yöntemi uygularken zorluk yaşayabilirler. Optik tuzaklama düzeneği, kuvvet ölçüm modülü ile donatılmış bir Thor Lab optik cımbız kitine dayanmaktadır.Kuvvet ölçüm modülündeki kuadran dedektörünün yerine bir avalanche fotodiyod kullanılır. Optik tuzaklama sistemi kurulurken, lazer açık olduğu sürece göz koruması kullanılmalıdır. Kapalı bir odada çalışarak ve ışını tuzaklama düzeneği içinde mümkün olduğunca sınırlayarak ışının güvenli bir alan içinde kalmasını sağlayın; yansıtıcı takılardan kaçınılmalıdır.Lateks eldivenler giyilir. Optik düzeneğin temizliğini sağlamak için optik cımbız kiti ve kuvvet ölçüm modülü kurulur. Üretici talimatlarına göre, monte edilmiş optik cımbız kiti ters ışık mikroskobu tasarımına sahiptir ve bir tuzak lazerinden, 100 x yağ daldırma objektifinden, üç eksenli bir numune konumlandırma tablasından ve bir CCD kameradan oluşur.Lazer diyotlarla çalışırken elektrostatik boşalma korumasının tavsiye edildiğini lütfen unutmayın. Kuvvet ölçüm modülü, kondansatörün arka odak düzleminin konum tespiti kullanılarak optik cımbızların kalibrasyonuna olanak tanır. Kuvvet ölçüm modülleri yerine silikon tabanlı bir çığ foto diyodu (APD) veya bir PD kullanılır.Kuadrant konum dedektörüne ayrıca 200 kilo ohm direnç ve 100 pikofarad kapasitör kullanılarak bir direnç kapasitör veya RC filtresi ekleyin. Bu, yüksek frekanslı gürültüyü azaltmak ve osiloskopta hapsetme olaylarının görülmesini kolaylaştırmak için kullanılır. RC filtresini APD'den sonrasına bağlamak için koaksiyel bir kablo kullanın. Ardından, osiloskopu ve veri toplama modülünü RC filtresine bağlamak için koaksiyel kablolar ve bir T adaptörü kullanın.Sistem şu anda numune yüklemeye hazırdır. Çift nano delik açıklığı, odaklanmış bir iyon demeti ile altın bir filme açılmış iki nano delikten oluşur. Film 100 nanometre kalınlığındadır ve cam bir taban ile desteklenmiştir.Nano delikler, iki keskin uç oluşturacak şekilde üst üste biner. Nanoparçacıklar, çift nano deliğe gelen lazer ışığı tarafından bu uçlar arasındaki boşluğa hapsedilecektir.Optik mikroskopta çift nano delik konumunu belirlemeye yardımcı olmak için metal filme büyük hizalama özellikleri de işlenmelidir. Bu özellikler, çift nano delikten yaklaşık 100 mikron uzakta konumlandırılmalıdır. Tek kullanımlık bir kaba 10 gram polidimetilsiloksan veya PDMS baz ve bir gram kürleme ajanı dökün. Birkaç dakika boyunca karıştırın.Ardından, tüm kabarcıklar gidene kadar karışımı bir vakum odasında boşaltın. Sonrasında, dokuz santimetre çapındaki bir Petri kabına 1,5 gram PDMS dökün. Spinleme işlemini takiben PDMS'yi Petri kabının tabanına 65 saniye boyunca 950 RPM'de spin kaplama yöntemiyle uygulayın.80 mikronun altında olduğu sürece kalınlık kritik değildir. Üç ila beş adet 1,5 numara lameli, birbirlerinin üzerine gelmeyecek şekilde PDMS üzerine nazikçe yerleştirin ve 30 dakika boyunca vakumlayın.Tahliye işlemi sırasında lameller kayarsa ve üst üste binerlerse, onları nazikçe birbirinden ayırın. Lameller altındaki PDMS tabakasının ince ve homojen olduğundan emin olun. Ardından, Petri kabını tekrar 30 dakika boyunca tahliye edin.Petri kabını vakum odasından çıkarın ve PDMS'yi kürlemek için sıcak plaka üzerinde 85 °C'de 20 dakika boyunca ısıtın. PDMS katılaştığında, bir jilet kullanarak lamel kapaklarından birinin kenarları boyunca kesin. Ardından, ince uçlu bir cımbız veya bir bıçak yardımıyla lameli nazikçe yukarı kaldırın; ince bir PDMS tabakası lamel kapağına yapışacaktır.PDMS kaplı lameletle yeni bir Petri kabına yerleştirin. Ardından bir jilet kullanarak, PDMS üzerinde üç milimetreye üç milimetrelik bir pencere kesin. Bu pencere, nanoparçacık solüsyonunun tutulacağı hazneyi oluşturacaktır.Merkezinde üç çeyrek inç çapında bir delik bulunan akrilik bir mikroskop lam tutucusu üretmek için bir lazer kesici kullanın. Deliğin çevresini çift taraflı bantla bantlayın. Fazla bantları temizlemek için bir jilet kullanın.Hazırlanan mikroskop lamını, PDMS'nin cam ve akrilik arasında sandviç şeklinde kalacağı şekilde, önceden hazırlanmış PDMS kaplı lamel örtülerden birinin üzerine yerleştirin. Bir mikropipet kullanarak, PDMS penceresine birkaç damla %0,05 ağırlık/hacim oranında polistiren nanoküre çözeltisi ekleyin.Nano deliklerin bulunduğu altın film üzerine bir damla ekleyin. Altın numuneyi, nano delikler PDMS penceresinin içinde kalacak şekilde lamine camların üzerine yerleştirin. Hazne içinde hava kabarcığı bulunmadığından emin olun.Ardından, altın örneği kapağa doğru bastırın. Yağ daldırma objektifi kullanılacağı için, fazla çözeltiyi bir peçete yardımıyla hafifçe çekip kurulayın. PDMS penceresinin üzerindeki lamelin diğer tarafına bir damla yağ ekleyin.Nano deliklerin konumunu belirleyin. Mikroskobu yerleştirin. Lamı, yağlı yüzeyi aşağı bakacak şekilde lam tutucuya sürün ve ardından immersiyon yağı mikroskoba temas edene kadar lam tutucuyu aşağı indirin.Objektif ile, altın film üzerine kazınmış hizalama işaretleri objektifin altına gelecek şekilde lam tablasını kaba olarak hizalayın. Tuzaklama kitinin bir parçası olarak sunulan Thor site gibi bir görüntüleme yazılımı kullanarak, altın film üzerindeki hizalama işaretlerini bulun ve nano deliklere kadar uzanan gösterge çizgilerini takip edin.İndikatör işaretleri ve diğer açık alanlar ekran merkezinden uzaklaşacak şekilde lamı konumlandırın. Aşırı ışık iletimi APD'ye zarar verebilir, lazeri açın. Dikroik ayna mükemmel olmadığı için, lazer ışınından kaynaklanan bir nokta ekranın merkezine yakın bir yerde görünmelidir.Piezo sahne kontrol yazılımını kullanarak, üç eksendeki hizalamayı daha da hassaslaştırın. Hizalama doğru olduğunda, nano açıklıktan en yüksek iletimi belirten maksimum bir PD voltajı gözlemlenecektir.Sistem kurulup numune yüklendikten sonra, optik tutma verileri elde edilebilir. Gösterge işaretlerin yardımıyla spotu, bilinen bir nano delik konumunun yakınına yerleştirin. Çift nano delikler, net bir şekilde ayırt edilemeyecek kadar küçük olacak ve ekranda küçük noktalar şeklinde görünecektir.Numuneden geçen ışık geçirgenliği, osiloskop üzerindeki sinyal seviyesi ile belirtilir. Işık geçirgenliğini maksimize etmek için numuneyi daha fazla hizalayın. Gösterge işaretlerine, görünür ve görünmez çiziklere dikkat edin; çünkü bu bölgelerde ışık geçirgenliği yüksek olacaktır, nano delikler ışık geçirgenliğinde ani sıçramalar gösterirken çizikler farklı seyredecektir.Dalga plakası kullanarak daha kademeli değişimler sergileyin. Çift nano delik yapısı polarize olduğu için, en yüksek ışık geçirgenliğini elde etmek amacıyla ışık polarizasyonunu ayarlayın. Veri toplamak için, veri toplama modülünü kullanarak APD'lerin voltajını istenen süre boyunca örnekleyin.Kazanım süreleri tipik olarak yüzlerce saniye mertebesindedir. Bu durumda, veri kazanımı için özel bir yazılım kullanılmış ve voltaj saniyede 2000 kez örneklenmiştir. MATLAB kullanarak, kazanılan verileri bir KY Gole filtresi ile süzün ve 20 nanometre polistiren nanoparçacıkların yakalanmasını göstermek için bunu bir grafik üzerinde zamana karşı kestirin; çift nano delikten geçiş, zamanın bir fonksiyonu olarak ölçülmüştür.Ardından bir PD kullanılarak optik iletim grafiği çizilmiştir. Zaman içinde, yakalama olayı, bu örnekte gösterildiği gibi iki iletim güç seviyesi arasında net bir geçiş gösteren keskin bir kenarla karakteristik olarak anidir; yakalanmış durumda sıklıkla sinyal gürültüsünde bir artış görülür. Bu gürültü artışı, yakalanan parçacığın brownian hareketinden kaynaklanmaktadır.Hapsedilmiş parçacık olmadığında, bu gürültü kaynağının mevcut olmadığını unutmayın. Sonuçlarda, hapsetme olaylarını göstermeyen bazı artefaktlar ortaya çıkabilir. Burada gösterildiği gibi, dakikalar boyunca iletimde yavaş değişimler şeklinde görülen sürüklenmeleri içeren sonuçlar göz ardı edilmelidir. Bu prosedürün ardından, hapsedilen nanoparçacığın doğasına ilişkin ek soruları yanıtlamak amacıyla Raman ve floresan spektroskopisi gibi diğer yöntemler uygulanabilir.Bu teknik, araştırmacıların biyolojik olarak ilgili nanoparçacıkları tek molekül düzeyinde incelemelerinin önünü açmıştır. Örneğin, hem protein bağlanmasını algılamak hem de virüs enfeksiyonunu tek molekül düzeyinde incelemek için kullanılmaktadır. Bu videoyu izledikten sonra, tekil nanoparçacıkları yakalamak için çift nHO optik tuzağın bir ters mikroskop lazer T sistemine nasıl entegre edileceği konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Plasmonic cımbız ve fotonik kristal nanoyapıların optik yakalama mikro ve nano-parçacıklar verimlilik ve yönlendirme kontrolü yararlı geliştirmeler üretmek için gösterilmiştir.

Gelişmiş mikro ve Nanopartikül Manipülasyon Plasmonic ve Fotonik Kristal Nanoyapıların Kullanımı

Burada açıklanan sistemi birden fazla tuzakları oluşturma ve manipüle yeteneğine sahip geleneksel optik tuzak yanı sıra bağımsız bir holografik optik yakalama çizgi, istihdam. Ayrıca biyolojik enzimlerin aktivitesini aynı anda yüksek hızlı, yüksek çözünürlüklü ölçümler izin ise bu kırma parçacıkların karmaşık geometrik düzenlemelerin oluşturulmasını sağlar.

Geleneksel ve Holografik Optik Yakalama Yetenekleri ile bir Yüksek Çözünürlüklü Mikroskop İnşaatı

Biz sucul organizmaların sıklığı hareketlerini soruşturma ve karakterize etmek plasmonik nanopartikülleri optik izleme özelliğini kullanabilirsiniz.

&#39;Nauplius Hareketi&#39;ni analiz<em&gt; Artemia salina</em&gt; &#39;Plasmonik Nanopartiküller Optik İzleme tarafından

Geleneksel optik manipülasyon tekniklerinin ölçeklenebilirliği ve çözünürlüğü kırınım ile sınırlıdır. Kırınım sınırını aşıyoruz ve yakın aralıklı C-şekilli plazmonik rezonatörlerden oluşan bir yol ile desenlenmiş altın bir yüzey kullanarak nanoparçacıkları bir çip boyunca optik olarak taşıma yöntemini açıklıyoruz.

Bir Nano-Optik Konveyör Bant imalatı ve İşletilmesi

Seçilen dielektrik mikropartiküllerin havada fırlatılması ve kararlı bir şekilde yakalanması için bir protokol sunulmaktadır.

Havada Dielektrik mikropartiküllerin Optik Tuzak Yükleme

plasmonik cımbız katılan bir mikroçip üretim süreci burada sunulmuştur. Mikroçip maksimum sıkıştırma kuvvetinin ölçülmesi için bir tuzak parçacığın görüntülenmesine olanak sağlar.

Bir İzleme Ortamında plasmonik Yakalama ve Nanopartiküller Yayın

Biz optik mikro-parçacıklar nanoplasmonic optik kafes tuzak açıklayınız.

Nanoplasmonic optik kafes içinde mikro parçacıkların bindirme

Plazmonik altın nanorods sıvılar içinde sıkışıp ve dairesel yayın polarize Optik cımbız kullanarak kHz frekanslarda döndürülmüş. Brown dinamiği Analizi ve hafif scatteringspectroscopy ilgili araçlar tanıtımı araştırma ve bilim çok sayıda alanlarda uygulama güçlü bir sistemi yol açar.

İnşaat ve ışık tahrik altın Nanorod Rotary Motor sistemi

Mevcut protokol, hassas moleküler algılama için plazmonik nanopartikülleri manipüle etmek üzere optik yakalama ve yüzey ile geliştirilmiş Raman spektroskopisini (SERS) entegre etmek için uygun bir yaklaşımı açıklamaktadır. Ajanları toplamadan, yakalama lazeri, in situ spektroskopik ölçümler için hedef analitlerin SERS sinyallerini geliştirmek üzere plazmonik nanopartikülleri bir araya getirir.

In Situ Yüzey Geliştirilmiş Raman Spektroskopisi Karakterizasyonları için Plazmonik Nanopartiküllerin Optik Yakalanması

Bu makale, dinamik, tekne şeklinde fotoforetik bir tuzak kullanarak havada büyük metalik parçacıkların uzun süreli, stabil tuzaklanması ve hassas konumlandırılması için deneysel yöntemi tanımlar. Bu sistem, plazmonik etkileşim çalışmaları için uygun kontrollü manipülasyonu mümkün kılar.

Doğrudan çekilen yan duvarlara sahip bir &#39;tekne&#39; tuzağı kullanarak havada büyük metal parçacıkların optik olarak hapsedilmesi

Öğrenin, çift nano deliği kullanarak yaklaşık 20 nanometre boyutundaki dielektrik nanopartikülleri düşük lazer şiddetiyle optik yakalama yöntemini. Bu teknik, biyofiziksel süreçleri ve tek moleküllü protein katlanmasını incelemek için yeni olanaklar sunar.

Nanopartiküllerin Optik Yakalama

Daha fazla video keşfet