Sıvı Hücre Transmisyon Elektron Mikroskobu kullanarak Sıvılarda Malzemelerin Dinamik Süreçler Revealing

Aşağıdaki deneyin amacı, transmisyon elektron mikroskobu kullanarak sıvılardaki malzemelerin dinamik süreçlerini gerçek zamanlı olarak yüksek uzamsal çözünürlükle incelemektir. Bu, ilk olarak ultra ince silikon gofretlerden bir sıvı hücrenin mikro üretilmesiyle elde edilir. İkinci adım olarak, bir şırınga ve Teflon nanotüpler kullanarak hücrenin rezervuarına 100 nanolitre reaksiyon çözeltisi enjekte edin.

Ardından sıvı hücreyi bir kapakla kapatın. Ardından, sıvı hücreyi standart bir TEM numunesi olarak TEM numune tutucusuna yükleyin ve yerinde TEM deneyleri için numune tutucuyu mikroskoba yerleştirin. Bu işlem, nanometre altı çözünürlüğe sahip gerçek zamanlı görüntüleme kullanılarak platin üç demir bileşiği nanotellerin oluşumu gibi sıvılardaki nanopartiküllerin dinamik büyümesini gösterir.

Bu bağımsız sıvı hücre tekniğinin ana avantajı, ince bir sıvı tabakasının, uzun bir kimyasal reaksiyonun meydana gelmesine izin verecek kadar uzun süre görüntüleme penceresinde tutulabilmesidir. Bu yöntem, sıvılardaki malzemelerin büyüme ve dönüşüm dinamikleri gibi malzeme bilimi ve fiziksel kimyanın temel yönlerini aydınlatabilir. Bu yöntem, nano kristal büyümesi ve montaj mekanizmaları hakkında bilgi sağlayabilir.

Biyolojik materyalleri kendi doğal ortamlarında görüntülemek için de kullanılabilir. Genel olarak, bu yönteme yeni olan bireyler mücadele edecektir çünkü sıvı hücreleri yapmak için bir dizi üretim işlemi gerektirir ve enstitü için küçük sıvı hücreleri işlemek zordur. TM deneyleri.

Özellikle kristalin nano ölçekte nasıl büyüdüğü ve dönüştüğü beni her zaman büyülemiştir. Sıvılarda meydana gelen bu işlemlerin birçok gizemi vardır. Sıvı hücre yöntemimiz, yalnızca kolloidal nano kristal büyümesi değil, aynı zamanda sıvılarda yüksek uzamsal ve zamansal çözünürlük gerektiren çeşitli işlemler üzerinde de tam bir çalışma alanı açmıştır.

Bu prosedürü göstermek, laboratuvarımda iki doktora sonrası olacak. Nu ve Hong Sıvı hücrelerin mikrofabrikasyonu temiz bir odada gerçekleşir, ultra ince silikon gofretler kullanarak sıvı hücrelerin mikrofabrikasyonuna başlar. Bu gofretler 100 mikrometre kalınlığında, dört inç uç tipi silikon gofretlerdir.

Silikon gofretin her iki tarafına 20 nanometre düşük gerilimli silikon nitrür film yerleştirin. Alt çipin ortasındaki bir sonraki fabrikatör görüntüleme penceresi. Üst çip, bir görüntüleme penceresi depozitosu ile birlikte iki rezervuar içerir.

Optik bir mikroskop kullanarak alt çip üzerindeki indiyum boşlukları, üst ve alt çiplerin görüntüleme pencerelerini hizalayın ve bunları birbirine bağlayın. İlk olarak, 20 miligram platin, iki asetil asetat ve 20 miligram IN iki asetil sekiz tartın. Platin ve iyon reaksiyonu çözeltisi daha sonra platin ve iyonun bir mililitre Penta on yılı ve Ola'nın yedi ila üç hacim / hacim oranında hedeflenerek birleştirilmesiyle hazırlanır.

Daha sonra, reaksiyon çözeltisini bir Teflon nano tüp ile donatılmış bir şırıngaya yükleyin. Ardından, yaklaşık 50 nanolitre reaksiyon çözeltisini sıvı haznesine enjekte etmek için şırıngayı kullanın. Elektron iletim penceresini kirletmemeye özen göstererek, reaksiyon çözeltisi kılcal kuvvet ile hücre içine çekilir ve iki silikon nitrür görüntüleme penceresi arasında yaklaşık 100 nanometrelik bir sıvı tabakası oluşturur.

Diğer rezervuarı ek 50 nanolitre çözelti ile doldurmak için enjekte etmeye devam edin. Sıkı bir sızdırmazlık sağlamak için sıvı hücreyi vakum gresi kullanarak ince bir bakır TEM ızgarası ile örtün. Hazırlanan sıvı hücreyi TEM numune tutucusuna yükleyerek transmisyon elektron mikroskobu veya TEM ile görüntülemeye başlayın.

Numune tutucuya yerleştirildikten sonra, sıvı hücreyi TEM'e yerleştirin. Burada gösterilen A-J-E-O-L 30 10 TEM, 300 kilovoltta çalıştırılıyor. Numune yerindeyken, mikroskobu, metre kare başına bir ila sekiz kez 10 ila beş amper arasında bir ışın akımı yoğunluğu kullanarak mükemmel bir yüksek çözünürlüklü TEM görüntüleme durumuna ayarlayın.

Bu, sıvı tabakadaki nanopartiküllerin çekirdeklenmesini ve büyümesini başlatır, sanal dub ve gatan dijital mikrograf programlarını kullanarak nanopartikül dinamiklerinin gerçek zamanlı olarak izlenmesini başlatır. Elektron demetine maruz kaldığında, platin üç demir bileşiği nanopartiküllerinin çekirdeklenmesi ve büyümesi meydana gelir. Nanopartiküller, monomer bağlanması veya küçük nanopartiküller arasındaki birleşme ile dört ila beş nanometreye kadar büyür.

Zamanla reaksiyonda, şekle yönelik nanoparçacık bağlanması meydana gelir ve nanoteller oluşur. Bu durumda, platin üç demir bileşiği nanotellerin büyümesi, yüzey aktif maddeler tarafından değiştirildi. Reaksiyon çözeltisine ilave bir yüzey aktif madde oleik asit eklendiğinde, sadece pento, dekan ve ole amin içeren bir çözücüdekilerden daha ince ve daha düz nanotellerle sonuçlanır.

Daha kısa nanotellerin birleşmesi ve daha uzun olanları oluşturması mümkündür Bir kez takıldıktan sonra, teller zamanla düzleşme eğilimindedir. Bu prosedürü denerken, numuneyi geliştirildikten sonra mikroskoba yüklemeden önce LI hücresini iyice kapatmayı unutmamak önemlidir. Bu teknik, malzeme bilimi ve kimya alanındaki araştırmacıların sıvılarda ve nano ölçekte kristal büyümesi ve malzeme dönüşüm dinamiklerini keşfetmelerinin yolunu açtı.

Reaktif çözümlerle çalışmanın tehlikeli olabileceğini unutmayın. Her zaman önlem alınmalıdır. Deneylerinizi yaparken eldiven giyin, koruyucu gözlük takın ve laboratuvar önlüğü giyin ve malzemelerinizi uygun şekilde atın.