Name: Nauplius Hareketini analiz Artemia salina Plasmonik Nanopartiküller Optik İzleme tarafından (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-07-15T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 52 s
Description: Öğrenin Artemia salina hareket frekanslarını plazmonik nanopartiküllerle optik izleme yöntemiyle analiz etmeyi. Optik kıskaçlarla canlı organizmaların etkileşimlerini inceleyin.

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

Nanosistemler Girişimi Münih (NIM) aracılığıyla DFG tarafından Gelişmiş Araştırmacı Grant HYMEM aracılığıyla ve Sonderforschungsbereich (SFB1032) aracılığıyla ERC tarafından Mali destek, proje A8 minnetle kabul edilmektedir. Biz Dr Alexander Ohlinger, Dr Sol Carretero-Palacios ve destek ve verimli tartışmalar için Kaplıcalar Nedev müteşekkiriz.

1.. Deney Düzeneği <ol><li> Karanlık alan aydınlatma için bir sayısal açıklık (NA) ile = 1.2, bir yukarı-sağa mikroskop ve karanlık alan yağ kondansörü kullanın. Parçacık gözlemler ve yakalama için 100X büyütme ve NA = 1.0 olan bir suya daldırma objektif kullanın. Nauplius hareketini takip etmek 10X büyütme ve NA = 0.2 olan bir hava objektif kullanın. </li><li> Yukarı doğru mikroskop içine birleştiğinde 1064 nm sürekli bir dalga lazer ile optik cımbız kurulum kullanın. (Objektif sonra güç metre ile ölçülen) 100 mW optik tuzak lazer gücünü ayarlayın. </li><li> Optik tuzak ve Nauplius hareketinde altın parçacık hareketi algılamak ve görüntü için CMOS yüksek hızlı kamera ya da dijital tek lensli refleks (DSLR) fotoğraf makinesi kullanın. </li><li> Kamerayı girmesini lazer önlemek için bir çentik filtresi kullanın. </li><li> Objektif sonra lazer gücünü ölçmek için bir güç ölçer kullanın. </li></ol> 2.. Numune Hazırlama </p&gt; <ol><li> Bir mikroskop cam slayt üzerinde bir su damlasını (180 ul) Pipet ve karanlık alan mikroskobu örneği yerleştirin. </li><li> Su damlacığı küçük bir su tankından gelen bir Nauplius Pipet. </li><li> Çözelti içindeki Nauplius hareketini izlemek ve bir video akışı kaydetmek için bir hava 10X objektif kullanın. </li><li> Nauplius tarafından oluşturulan akışkan hareketini izlemek için bir detektör olarak 60 nm&#39;lik bir çapa sahip bir altın nanoparçacık kullanın. Bu nedenle, bu yüzden yaklaşık bir parçacık bir 100X su batırma objektifi ile görüş alanında görülebilir, su damlacığı içine, yüksek ölçüde seyreltilmiş parçacık çözeltinin 5 ul ekleyin. </li></ol> 3.. Parçacık Takip Deney <ol><li> Optik cımbız ile tuzak bir altın nanoparçacık. Bu nedenle, mikroskop sahne taşıyarak çözüm dağılan bir altın nanopartikülüne yakın 1,064 nm yakalama lazer getirmek. Çekici optik kuvvetleri inci odak noktasına doğru altın nanopartikul çekine lazer ışını. Sıkışıp parçacık artık difüzyon ve oldukça konumunu tutar değildir. 30 saniye için 50 Hz çerçeve hızında DSLR kamera ile tuzak Nanopartikülün bir video akışı almak. </li><li> Optik cımbız ve lazer kapatın ve tuzaktan altın nanopartikul bırakın. </li><li> Video akışı her çerçevede optik tuzak altın parçacığın konumunu okunmasını bir parçacık izleme programı kullanın. Zamanla parçacığın xy-konumunda bir hızlı Fourier dönüşümü (FFT), bir frekans spektrumu ortaya koymaktadır. Not: Burada, kendini yazılı &#39;İGOR PRO &quot;bilgisayar programı kod zamanla ve FFT analiz için xy düzleminde parçacık orta konum analiz etmek için kullanıldı. </li><li> Bir öz-yazılı İGOR kodu alternatif olarak video parçacığını izleme için serbestçe kullanılabilir &#39;Video Noktası Tracker&#39; programını kullanın. Izleme verilerinin Fourier dönüşümü gerçekleştirmek için ticari yazılım &#39;Origin&#39; kullanın: <ol&gt; <li> Açık programa &#39;Video Nokta Tracker&#39; için video dosyasını sürükleyin. </li><li> Fare video akışı ve faiz göründüğünü dairesel bölgenin ilk resimde görülen parçacığın üzerine tıklayın. </li><li> Parçacığın izleme optimize etmek için en iyi komut istemi penceresinde &quot;simetrik&quot; ve &quot;optimize&quot; seçiniz. </li><li> Fare üst komut istemi penceresinde &quot;günlüğü&quot; tıklayın ve verileri kaydetmek için bir klasör seçin. Izleme verileri bir veri elektronik tablo olarak kaydedilir. </li><li> Fare izleme programının sol komut istemi penceresinde &quot;oynamak videoyu&quot; tıklayın ve videonun tüm kareleri analiz kadar bekleyin. </li><li> Programı kapatmak ve &#39;Kökeni&#39; ile kaydedilmiş veri tabloyu açın. &quot;Y 1&quot; ve &quot;y 2&quot; olarak sütun değerlerini ayarlayın. </li><li> &#39;Origin&#39; veri Çizelgede &quot;x&quot; olarak her bir video çerçeve için zamanı adımları ayarlayın. </li><li> Mark x-Pozisyon sütun ve üst komut istemi penceresinde &quot;Veri Analizi&quot; ve &quot;FFT&quot; seçerek bir FFT gerçekleştirin. Y-pozisyon sütun için adımı tekrarlayın. </li><li> Frekansa karşı x-ve y-yönünde hesaplanan FFT sinyalinin amplitüdlerinin çizilir. </li></ol></li></ol> 4. Sayısal Simülasyon <ol><li> Bilgisayar programı &#39;Mathematica&#39; kullanarak 60 nm altın parçacığın polarizability α hesaplayın. <ol><li> . (1) Kuwata et al 16&#39;ya göre polarlanabilirliğinin hesaplamak için denklem kullanın: <img alt="Denklem 1" fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/51502/51502eq1.jpg" width="300" /> (1) </li><li> Altın parçacık, nanoparçacık yarıçapı ve çevredeki ortamın kırılma endeksinin dalga boyuna bağımlı karmaşık dielektrik fonksiyonu: program kodu, aşağıdaki üç parametre tanımlar. </li></ol></li><li> Elektrot açıklamasını kullanın. 60 nm altın parçacık üzerine etki eden optik kuvvetleri hesaplamak için Agayan ark 17&#39;ye göre odaklanmış bir Gauss ışınının trik alan dağılımı: <img alt="Denklem 2" fo:content-width="4in" src="/files/ftp_upload/51502/51502eq2.jpg" width="500" /> (2) <ol><li> . Kullanım denklemler (3) - (6) Agayan vd 17 ile hem hesaplamak için, degrade ve parçacık üzerine etkiyen kuvvetleri saçılma: <img alt="Denklem 3" fo:content-width="3.5in" src="/files/ftp_upload/51502/51502eq3.jpg" width="350" /> (3) <img alt="Denklem 4" fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/51502/51502eq4.jpg" width="300" /> (4) <img alt="Denklem 5" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51502/51502eq5.jpg" width="500" /> (5) <img alt="Denklem 6" fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/51502/51502eq6.jpg" width="300" /> (6) </li><li> Program kodu, o sayısal diyafram lazer güç parametreleri tanımlamakbjective ve nanoparçacık karmaşık polarizability. </li><li> Bir optik tuzak altın parçacığa etkiyen toplam optik kuvveti hesaplamak için degrade kuvvet ve saçılma kuvvet topladık. </li></ol></li><li> Aynı anda &quot;Kontrol&quot; tuşuna basarak ve &quot;Enter&quot; ile simülasyonu çalıştırın. </li></ol>

<ol><li>Hellawell, J. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHellawell%2C+JM+%22Biological+indicators+of+freshwater+pollution+and+environmental+management%22">Biological indicators of freshwater pollution and environmental management</a>. , Elsevier Applied Science Publishers. (1986).</li>
<li>Diamond, J. M., Barbour, M. T., Stribling, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterizing+and+comparing+bioassessment+approaches+and+their+results%3A+A+perspective%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+North+American+Benthological+Society%22%5BJournal%5D)">Characterizing and comparing bioassessment approaches and their results: A perspective.</a> Journal of the North American Benthological Society. 15, 713-727 (1996).</li>
<li>Carlisle, D. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+quality+of+our+Nation%E2%80%99s+waters%E2%80%94Ecological+health+in+the+Nation%E2%80%99s+streams%2C+1993%E2%80%932005%5BTitle%5D)+AND+%22U.S.+Geological+Survey+Circular%22%5BJournal%5D)">The quality of our Nation’s waters—Ecological health in the Nation’s streams, 1993–2005.</a> U.S. Geological Survey Circular. 1391, (2013).</li>
<li>Boxhall, G. A., Defaye, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Global+diversity+of+copepods+%28Crustacea+Copepoda%29+in+freshwater%5BTitle%5D)+AND+%22Hydrobiologia%22%5BJournal%5D)">Global diversity of copepods (Crustacea Copepoda) in freshwater.</a> Hydrobiologia. 595 (1), 195-207 (2008).</li>
<li>Ferdous, Z., Muktadir, A. K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Review%3A+Potentiality+of+Zooplankton+as+Bioindicator%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Applied+Sciences%22%5BJournal%5D)">A Review: Potentiality of Zooplankton as Bioindicator.</a> American Journal of Applied Sciences. 6 (10), 1815-1819 (2009).</li>
<li>Andersen Borg, C. M., Bruno, E., Kiørboe, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Kinematics+of+Swimming+and+Relocation+Jumps+in+Copepod+Nauplii%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">The Kinematics of Swimming and Relocation Jumps in Copepod Nauplii.</a> PLoS ONE. 7 (10), (2012).</li>
<li>Gilchrist, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Growth+and+Form+of+the+Brine+Shrimp+Artemia+Salina%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Zoology%22%5BJournal%5D)">Growth and Form of the Brine Shrimp Artemia Salina.</a> Journal of Zoology. 134 (2), 221-235 (1960).</li>
<li>Boone, E., Baas-Becking, L. G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Salt+Effects+on+Egga+and+Nauplii+of+Artemia+Salina+L%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+General+Physiology%22%5BJournal%5D)">Salt Effects on Egga and Nauplii of Artemia Salina L.</a> Journal of General Physiology. 14 (6), 453-763 (1931).</li>
<li>Drewes, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+investigations+of+hatching+in+brine+shrimp+cysts%5BTitle%5D)+AND+%22Association+for+Biology+Laboratory+Education%22%5BJournal%5D)">Quantitative investigations of hatching in brine shrimp cysts.</a> Association for Biology Laboratory Education. 27, 299-312 (2006).</li>
<li>Williams, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+model+of+rowing+propulsion+and+the+ontogeny+of+locomotion+in+Artemia+larvae%5BTitle%5D)+AND+%22Biological+Bulletin%22%5BJournal%5D)">A model of rowing propulsion and the ontogeny of locomotion in Artemia larvae.</a> Biological Bulletin. 187, 164-173 (1994).</li>
<li>Croghan, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Mechanism+of+Osmotic+Regulation+in+the+Artemia+Salina+%28L.%29%3A+The+Physiology+of+the+Branchiae%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">The Mechanism of Osmotic Regulation in the Artemia Salina (L.): The Physiology of the Branchiae.</a> Journal of Experimental Biology. 35, 234-242 (1958).</li>
<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+%22Optics+Letters%22%5BJournal%5D)">Observation of a single-beam gradient force optical trap for dielectric particles.</a> Optics Letters. 11 (5), 288-290 (1986).</li>
<li>Svoboda, K., Block, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+trapping+of+metallic+Rayleigh+particles%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Letters%22%5BJournal%5D)">Optical trapping of metallic Rayleigh particles.</a> Optics Letters. 19 (13), 930-932 (1994).</li>
<li>Hansen, P. M., Bhatia, V. K., Harrit, N., Oddershede, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Expanding+the+Optical+Trapping+Range+of+Gold+Nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Expanding the Optical Trapping Range of Gold Nanoparticles.</a> Nano Letters. 5 (10), 1937-1942 (2005).</li>
<li>Ohlinger, A., Deak, A., Lutich, A. A., Feldmann, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optically+Trapped+Gold+Nanoparticle+Enables+Listening+at+the+Microscale%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+Letters%22%5BJournal%5D)">Optically Trapped Gold Nanoparticle Enables Listening at the Microscale.</a> Physical Review Letters. 108 (1), (2012).</li>
<li>Kuwata, H., Tamaru, H., Esumi, K., Miyano, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resonant+light+scattering+particles%3A+Practical+analysis+beyond+Rayleigh+approximation%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Resonant light scattering particles: Practical analysis beyond Rayleigh approximation.</a> Applied Physics Letters. 83 (22), 4625-4628 (2003).</li>
<li>Agayan, R. R., Gittes, F., Kopelman, R., Schmidt, C. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+trapping+near+resonance+absorption%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Optics%22%5BJournal%5D)">Optical trapping near resonance absorption.</a> Applied Optics. 41 (12), 2318-2327 (2002).</li>
<li>Klar, T., Perner, M., Grosse, S., von Plessen, G., Spirkl, W., Feldmann, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface-Plasmon+Resonances+in+Single+Metallic+Nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+Letters%22%5BJournal%5D)">Surface-Plasmon Resonances in Single Metallic Nanoparticles.</a> Physical Review Letters. 80, 4249-4252 (1998).</li>
<li>Ohlinger, A., Nedev, S., Lutich, A. A., Feldmann, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optothermal+Escape+of+Plasmonically+Coupled+Silver+Nanoparticles+from+a+Three-Dimensional+Optical+Trap%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Optothermal Escape of Plasmonically Coupled Silver Nanoparticles from a Three-Dimensional Optical Trap.</a> Nano Letters. 11 (4), 1770-1774 (2011).</li>
<li>Urban, A. S., Lutich, A. A., Stefani, F. D., Feldmann, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laser+Printing+Single+Gold+Nanoparticles.+Nano+Letters%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Laser Printing Single Gold Nanoparticles. Nano Letters.</a> Nano Letters. 10 (12), 4794-4798 (2010).</li>
<li>Urban, A. S., Fedoru, K. M., Nedev, S., Lutich, A., Lohmueller, T., Feldmann, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shrink-to-fit+Plasmonic+Nanostructures%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Optical+Materials%22%5BJournal%5D)">Shrink-to-fit Plasmonic Nanostructures.</a> Advanced Optical Materials. 1 (2), 123-127 (2013).</li>
</ol>

Yazarlar, hiçbir rakip mali çıkarlarını olmadığını beyan ederim.

Karanlık alan mikroskopisi metal nanopartiküllerin saçılma kesiti geometrik kesite (krş. Şekil 2A) 18 yüksek olması nedeniyle, optik kırılma sınırının altında boyutlara sahip altın nano-tanecikleri görselleştirmek için güçlü bir araçtır. Bir cımbız kurulumunda, bu yaklaşım da, partiküllerin arasındaki plasmonik birleştirme plazmon rezonans frekansı 15 bir kırmızı-kaymasına neden olur, çünkü sadece bir tek ya da birden fazla altın nanopartikülleri lazer ışın demeti tarafından tutulu...

Kimyasal ve biyolojik göstergelere dayalı su kalitesi değerlendirmesi sucul ekosistemin 1-3 devlet ve çevre koşulları üzerinde fikir edinmek için temel öneme sahiptir. Kimyasal su analizleri için klasik yöntemler duyusal özellikleri veya fizikokimyasal parametrelerin belirlenmesi dayanmaktadır. Biyolojik göstergeler, diğer taraftan, varlığı ve canlılığı çevre koşulları ve onlar biyoindikatörü için tipik örnekler in ortaya bir ekosistem için kirletici etkisi üzerinde fikir verecek hayvan türleri Kopepodlar, küçük su kabuklular bir grup, can vardır Neredeyse herhangi bir su habitatı 4,5 &#39;bulunabilir. Su numuneden bu türlerin etkinliğini ve canlılığını gözlem böylece ekosistem 5 genel koşulları hakkında bilgi elde etmek için kullanılabilir. Nauplii denir Kopepodların larvaları, (her larva appenda üç çift onların antenleri ritmik vuruş kullanınOnların baş bölgesinde iklik) suda 6 yüzmek. Bu vuruş sıklığı ve şiddeti ve böylece yaş, uygunluk ve hayvan 7-10 çevre koşullarına doğrudan bir göstergesidir. Bu örnekler üzerinde herhangi araştırmalar genellikle gözlem ve doğrudan nauplii anten vuruş sayarak bir mikroskop ile yapılır. Boyutlarına (~ 100-500 um) 11 için, bu genellikle tek tek ya da bir alt-tabakaya, tek Nauplius çözmek için bir ölçüm yapmak gerekir. Burada, biz ultra-duyarlı dedektör gibi bir optik tuzak altın nanopartikul kullanarak su örneklerinde Copepod larva aktivitesini gözlemlemek için yeni bir yaklaşım göstermektedir. Optik cımbız tipik piconewton aralığı 12-14 aşağı molekülleri arasındaki kuvvetleri uygulamak veya ölçmek için ince bir deney aracı olarak birçok gruplar tarafından kullanılmaktadır. Daha yakın zamanlarda, optik cımbız için uygulama aralığı akustik titreşimleri gözlemlemek ve çözmek genişletilmiş olduBir optik kapanı 15 içinde sınırlı olan nano-ve mikro hareketini izleyerek sıvı ortam maddesi içinde nt dalgalanmalar. Bir sıvı daldırılır partiküller Brownian hareketi tabi tutulur. Bir optik tuzak içinde, ancak, bu hareket kısmen güçlü bir lazer kaynaklı, gradyan kuvveti ile bastırılır. Bu nedenle, optik tuzak sertlik ve lazer ışınının odak içinde parçacığın lokalizasyonu lazer gücü ile ayarlanmış olabilir. Aynı zamanda, tutucu potansiyeli özelliklerini ortaya çıkarmak için ve tuzak zamana bağlı parçacık hareketi izleyerek parçacık moleküllerin etkileşimlerini analiz etmek mümkündür. Bu yaklaşım, frekans, yoğunluk, ve sıvı bir ortamda hareket eden bir nesne tarafından oluşturulan akışkan hareketin yönünü almak için vermektedir. Bu genel bir fikir gerek kalmadan tek bir Nauplius hareketi bir frekans spektrumu elde etmek için uygulanabilir gösterilmektedirdoğrudan numune ile müdahale. Bu deneysel yaklaşım, çok hassas bir şekilde su numunelerin hareketli davranış gözlem için yeni bir genel konsepti tanıttı. Biyoindikatör türler üzerinde gözlemler için, bu su analizi için geçerli metodoloji genişletebilir ve sağlık ve sucul ekosistemlerin bütünlüğü hakkında bilgi elde etmek için uygulanabilir.

<table><tbody><tr><td>Mikroskop Zeiss Axio Scope.A1</td><td>Carl Zeiss</td><td>490035-0012-000</td><td>karanlık alan aydınlatması</td></tr><tr><td>Su objektifi Achroplan</td><td>Carl Zeiss</td><td>440087</td><td>100X büyütme, NA = 1.0</td></tr><tr><td>Hava objektifi Epiplan</td><td>Carl Zeiss</td><td>442934</td><td>10X büyütme, NA = 0.2</td></tr><tr><td>Karanlık alan yağ kondansatörü</td><td>Carl Zeiss</td><td>445323</td><td>NA = 1.2</td></tr><tr><td>Cobolt Rumba CW 1,064 nm DPSSL</td><td>Cobolt</td><td>1064-05-01-2000-500</td><td>1,064 nm, CW, &lambda; = 1,064 nm, 2 Watt, TEM00</td></tr><tr><td>Işın genişletici</td><td>Edmund Optics</td><td></td><td>Parça no. 1064 2-8X 64414</td></tr><tr><td>Yüksek Hızlı Kamera Dimax HD</td><td>PCO. Almanya</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Renkli Fotoğraf Makinesi Canon EOS 500 D&nbsp;</td><td>Canon</td><td></td><td>SSS-ID: 8201395700</td></tr><tr><td>Çentik filtresi StopLine 532/1064</td><td>Semrock</td><td>A11149-711265</td><td>Parça no. NF01-532U</td></tr><tr><td>Su&nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Nauplius Artemia salina</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Altın kolloid</td><td>BBInlararası</td><td>Parti 13741&nbsp;</td><td>Çap 60 nm</td></tr><tr><td>MQMie Sürüm 3.2&nbsp;</td><td>Dr. Michael Quinten</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mathematica 8.0</td><td>Wolfram</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Comsol Multiphysics 4.0&nbsp;</td><td>COMSOL, Inc. Tüm hakları saklıdır.</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

&#39;nauplius hareketi&#39;ni analiz<em&gt; artemia salina</em&gt; &#39;plasmonik nanopartiküller optik İzleme tarafından

Analyzing the Movement of the Nauplius 'Artemia salina' by Optical Tracking of Plasmonic Nanoparticles

Biz optik cımbız, küçük sucul organizmaların hareketi tarafından oluşturulan akışkan titreşimleri analiz etmek için hassas bir araç sağlayabilir nasıl gösterilmektedir. Optik cımbız tarafından düzenlenen bir tek altın nanoparçacık su örneğindeki bir Nauplius larva (Artemia salina) ritmik hareketini ölçmek için bir sensör olarak kullanılır. Bu Nauplius aktivitesinin bir sonucu olarak tuzak nanoparçacık zamana bağlı yer değiştirme izlenmesi ile elde edilir. Nanopartikül konumunun bir Fourier analizi, daha sonra gözlenen türlerin hareketi özelliği olan bir frekans spektrumu vermektedir. Bu deney, doğrudan gözlemlemek ve tuzak parçacık ile ilgili olarak larvaların konumu hakkında bilgi elde etmek için gerek olmaksızın küçük suda yaşayan larvaların etkinliğini ölçmek ve karakterize etmek için bu yöntemin özelliği gösterir. Genel olarak, bu yaklaşım, bir su e bulunan bazı türlerin canlılık bir fikir verebilircosystem ve su numuneleri analiz için geleneksel yöntemlerin yelpazesini genişletmek olabilir.

Deney düzeneği şematik bir gösterimi Şekil 1A&#39;da gösterilmiştir. Koyu alan bir konfigürasyon optik bir optik kapanı 15 içinde bir 60 nm altın parçacığın yer değiştirmesini saptamak için gereklidir. Tutucu lazer için 1064 nm dalga boyu dedektörü altın parçacık 12,14 kararlı bir doğumdan garanti etmek için seçilir. Mikroskop bir ışın ayırıcı amacı ile tutucu ışınını odaklamak için kullanılan ve bir çentik filtre Deneyin algılama cihazı girmesini tutucu lazer engeller. Nauplius op...

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

We demonstrate how optical tweezers may provide a sensitive tool to analyze the fluidic vibrations generated by the movement of small aquatic organisms. A ...

Bu prosedürün genel amacı, optik olarak tutulmuş plazmonik bir nanoparçacık kullanarak sucul bir mikroorganizmanın hareket frekanslarını analiz etmektir. Bu işlem, öncelikle optik cımbız ve bir kamera ile donatılmış bir mikroskop altında su içindeki OPIS larvalarının gözlemlenmesiyle gerçekleştirilir. İkinci adım ise OPIS ortamına 16 nanometre çapında altın nanoparçacıklar eklemektir.Ardından, tek bir altın nanoparçacığı NOI'lerin yakınına hapsetmek için optik cımbız kullanılır. Son adım, hapsolmuş nanoparçacığın difüzyonunun Nous'ların hareketi tarafından nasıl etkilendiğinin gözlemlenmesidir. Video verileri kaydedilir ve parçacık izleme yazılımı ile analiz edilir.Nihayetinde, zamana bağlı nanoparçacık konumu, nüs hareket frekanslarını çıkarmak için Fourier uzayına dönüştürülür. Bu tekniğin yaygın mikroskopi gibi mevcut yöntemlere göre temel avantajı, akışkan titreşimlerinin analiz edilmesidir ve bu nedenle bu yöntem herhangi bir optik çözünürlükle sınırlı değildir. Bu yöntem, Sokratik ekosistemlerin su analizi gibi çevrecilikteki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir.Karanlık alan aydınlatması için donatılmış dik bir mikroskobun hazırlanmasıyla başlayın. Mikroskoba hem su daldırma hem de hava objektifi sağlayın. Ayrıca, mikroskoba 1064 nanometre sürekli dalga bir optik cımbız bağlayın.Ardından, altın partikül ve opus hareketini tespit etmek ve görüntülemek için 1064 nanometre çentik filtreli bir kamera monte edin. Objektiften sonra bir güç metre kullanarak lazer gücünü 1000 milliwatt olarak ayarlayın. Gerektiği zamana kadar lazeri kapalı tutun.Numune hazırlama, bir mikroskop lamı üzerine 180 µL su damlası damlatılarak başlar. Bu aşamada numuneyi karanlık alan mikroskobuna yerleştirin ve bir su tankından OPIS pipetleyin. Bunu su damlasına aktarın.10x hava objektifini seçin. Çözeltideki OPIS hareketini gözlemleyin ve saniyede 25 kare hızında on saniyelik bir video akışı kaydedin. Bu işlem tamamlandığında, bir sonraki adım için hazırlık yapın.60 nanometre çapındaki altın nanoparçacık stok çözeltisinin bir birimini 100 birim su ile seyreltin. Mikroskopa geri dönün ve çözeltiden beş mikrolitre ölçün. Bunu opus ile su damlacığına ekleyin.Hazır olduğunuzda, 100x su daldırma objektifine geçin. Su damlacığını görüntülemek için, görüş alanında yaklaşık bir altın nanoparçacık görülebildiğinde işleme devam edin. Bir parçacığı hapsetmek için, optik tuzağın lazerini açın ve damlacığı gözlemleyin.Lazer ışınını bir altın nanoparçacığa yaklaştırmak için mikroskop tablasını hareket ettirin. Parçacık, lazer ışınının odak noktasına doğru çekilecek ve difüzyonu duracaktır. Yakalanan nanoparçacığın saniyede 50 kare hızında 30 saniye boyunca videosunu çekin, ardından parçacığı tuzaktan kurtarmak için optik cımbızın lazerini kapatın.Bir sonraki adım, videonun bir bilgisayarda analiz edilmesidir. Parçacığın zamana bağlı XY konumunu belirlemek için parçacık izleme yazılımı kullanın ve bu verilerin hızlı Fourier dönüşümü ile frekans spektrumunu bulun. Bu grafik, yalnızca Brown hareketi sergileyen, hapsedilmiş bir altın nanoparçacığın XY yer değiştirmesini göstermektedir.Dağılım Gauss dağılımıdır. Suya bir OIS eklendikten sonra, partikülün XY yer değiştirmesi akışkan titreşimleri nedeniyle değişir. Hayvan tarafından oluşturulan mikroakışkan akış, Y yönünde frekansa bağlı bir bozulmaya yol açar.Bu grafikler, x ve y yönlerindeki frekans spektrumlarını siyah renkte, OPIS varlığında olmayan optik olarak tuzaklanmış bir parçacık için referans spektrumlarını göstermektedir. Kırmızı eğriler, yüzen bir OPIS ile birlikte tuzaklanmış bir parçacığın spektrumlarını göstermektedir. X yönündeki spektrum, OPIS'in tuzaklanmış parçacığa göre konumundan dolayı güçlü bir sinyal göstermemektedir.Akış, iç ekte belirtildiği üzere öncelikle Y yönündedir. Yüzme düğmeleriyle (swimming knobs) Y yönünde alınan spektrum bir yanıt göstermektedir. Ölçümdeki geniş frekans yanıtı, organizma hareketliliğiyle, örneğin ana antenin veya diğer vücut parçalarının hareketiyle tutarlıdır.Frekans maksimumları. Tüm ölçümler genelinde, doğrudan gözlemlenen frekanslarla iyi bir uyum içerisinde 3,0 ve 7,2 hertz arasında bulunmuştur. Uzmanlaşıldığında, bu teknik düzgün bir şekilde uygulandığı takdirde 30 dakikadan kısa sürede tamamlanabilir.Bu prosedür uygulanırken, optik kuvvetler kullanılarak altın nanoparçacığın kararlı bir üç boyutlu hapsinin sağlandığının hatırlanması önemlidir.

analyzing-movement-nauplius-artemia-salina-optical-tracking-plasmonic

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

Biz kayıt ve sayısal bir video-hızı izleme mikroskop sistemi...

C. elegans Takip ve Davranış Ölçme

Serbest yüzme nematod gibi mikroskobik...

Serbestçe Mikro-organizmalar Yüzme Kantitatif Locomotion Eğitim Lazer Kırınım kullanma

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

Nanopartiküllerin Optik Yakalama

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

İnşaat ve gerçek zamanlı 3D tek parçacık izleme mikroskop izleme Nano floresan yetenekli probları yüksek diffusive hızları ve düşük foton sayısı oranları bu protokolü ayrıntıları.

Gerçek zamanlı 3D tek parçacık izleme için bir iletişim kuralı

Burada tek tek hayvan uzun bir süre boyunca izlemek için bir iletişim kuralı mevcut. Vaka çalışması, aynı anda nasıl evine, bilgi veren bir grup ıstakoz kullanarak el ile oluşturulmuş etiketleri kümesini tanımlamak için yöntemleri işlemek ve ıstakoz işaretlemek bilgisayarlı görme kullanır.

Cohoused suda yaşayan hayvanların uzun süreli Video izleme: Norveç ıstakoz (Nephrops norvegicus) ve günlük Lokomotor aktivite bir vaka çalışması

Burada, davranışları ve hayati bir mechanosensory sistem boyama yöntemleri için yüksek üretilen iş çalışma Meksika cavefish bir dizi mevcut. Bu yöntemler davranışları çalışmaları için pratik ve düşük maliyetli bir yöntem sağlayan ücretsiz yazılım ve özel komut dosyalarını kullanın.

Davranışsal izleme ve Meksika Cavefish Neuromast görüntüleme

Burada, hücre zarındaki altın nanorodların (AuNR) dinamiklerini izlemek için geleneksel karanlık alan mikroskopisinin kullanımını gösteriyoruz. Tek AuNR'lerin konumu ve yönü ImageJ ve MATLAB kullanılarak algılanır ve AuNR'lerin difüzif durumları tek parçacık izleme analizi ile karakterize edilir.

Tek Nanopartikül Darkfield Mikroskopisi Kullanarak Hücre Zarında Altın Nanorodların Difüzyonel Dinamiklerini Görselleştirme

Plazmonik nano cımbızlayıcılar, proteinler de dahil olmak üzere tek nanoparçacıkları nanometre ölçekli bir optik alan içinde yakalamak için altın nanoyapılarda lokalize yüzey plazmon rezonansı kullanır. Saçılan sinyaldeki değişiklikler, protein varlığını ve konformasyonel dinamikleri ortaya çıkararak, florofor modifikasyonları veya yüzey bağlantısı olmadan izlemeyi mümkün kılar.

Plazmonik Nanotcımbız Kullanarak Tek Değiştirilmemiş Proteinlerin Konformasyonel Dinamiğinin İzlenmesi

Öğrenin Artemia salina hareket frekanslarını plazmonik nanopartiküllerle optik izleme yöntemiyle analiz etmeyi. Optik kıskaçlarla canlı organizmaların etkileşimlerini inceleyin.

'Nauplius Hareketi'ni analiz

Daha fazla video keşfet