Name: Tarama Transmisyon Elektron Mikroskobu kullanılarak Sıvı Nano-ölçekli Nesnelerin dinamik Süreçlerinin İncelenmesi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-02-05T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 29 s
Description: Keşfedin, sıvı faz tarama transmisyon elektron mikroskobu ile su içindeki altın nanopartiküllerin dinamik davranışlarını ve nanoboyutlu süreçleri nasıl gözlemleyeceğinizi. Bu yöntem, biyolojik örnekleri doğal sıvı ortamında incelemek için değerli bilgiler 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

E. Arzt'a INM aracılığıyla verdiği destek için teşekkür ederiz. Araştırma kısmen 2014 Leibniz Yarışması tarafından desteklenmiştir.

<ol><li>Ring, E. A., de Jonge, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+system+for+transmission+electron+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Microsc.+Microanal%22%5BJournal%5D)">Microfluidic system for transmission electron microscopy.</a> Microsc. Microanal. 16, 622-629 (2010).</li>
<li>Ross, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Opportunities+and+challenges+in+liquid+cell+electron+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Opportunities and challenges in liquid cell electron microscopy.</a> Science. 350, 9881-9889 (2015).</li>
<li>de Jonge, N., Ross, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electron+microscopy+of+specimens+in+liquid%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Nanotechnol%22%5BJournal%5D)">Electron microscopy of specimens in liquid.</a> Nat. Nanotechnol. 6, 695-704 (2011).</li>
<li>Zheng, H., Smith, R. K., Jun, Y. W., Kisielowski, C., Dahmen, U., Alivisatos, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Observation+of+single+colloidal+platinum+nanocrystal+growth+trajectories%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Observation of single colloidal platinum nanocrystal growth trajectories.</a> Science. 324, 1309-1312 (2009).</li>
<li>Evans, J. E., Jungjohann, K. L., Browning, N. D., Arslan, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlled+growth+of+nanoparticles+from+solution+with+in+situ+liquid+transmission+electron+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Controlled growth of nanoparticles from solution with in situ liquid transmission electron microscopy.</a> Nano Lett. 11, 2809-2813 (2011).</li>
<li>Alloyeau, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Unravelling+kinetic+and+thermodynamic+effects+on+the+growth+of+gold+nanoplates+by+liquid+transmission+electron+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Unravelling kinetic and thermodynamic effects on the growth of gold nanoplates by liquid transmission electron microscopy.</a> Nano Lett. 15, 2574-2581 (2015).</li>
<li>Smeets, P. J., Cho, K. R., Kempen, R. G., Sommerdijk, N. A., De Yoreo, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calcium+carbonate+nucleation+driven+by+ion+binding+in+a+biomimetic+matrix+revealed+by+in+situ+electron+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Mater%22%5BJournal%5D)">Calcium carbonate nucleation driven by ion binding in a biomimetic matrix revealed by in situ electron microscopy.</a> Nat. Mater. 14, 394-399 (2015).</li>
<li>Peckys, D. B., de Jonge, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liquid+Scanning+Transmission+Electron+Microscopy%3A+Imaging+Protein+Complexes+in+their+Native+Environment+in+Whole+Eukaryotic+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22Microsc.+Microanal%22%5BJournal%5D)">Liquid Scanning Transmission Electron Microscopy: Imaging Protein Complexes in their Native Environment in Whole Eukaryotic Cells.</a> Microsc. Microanal. 20, 346-365 (2014).</li>
<li>de Jonge, N., Peckys, D. B., Kremers, G. J., Piston, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electron+microscopy+of+whole+cells+in+liquid+with+nanometer+resolution%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci%22%5BJournal%5D)">Electron microscopy of whole cells in liquid with nanometer resolution.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. 106, 2159-2164 (2009).</li>
<li>Evans, J. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visualizing+macromolecular+complexes+with+in+situ+liquid+scanning+transmission+electron+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Micron%22%5BJournal%5D)">Visualizing macromolecular complexes with in situ liquid scanning transmission electron microscopy.</a> Micron. 43, 1085-1090 (2012).</li>
<li>Dukes, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+microchip+design+and+application+for+in+situ+transmission+electron+microscopy+of+macromolecules%5BTitle%5D)+AND+%22Microsc.+Microanal%22%5BJournal%5D)">Improved microchip design and application for in situ transmission electron microscopy of macromolecules.</a> Microsc. Microanal. 20, 338-345 (2014).</li>
<li>Ring, E. A., Peckys, D. B., Dukes, M. J., Baudoin, J. P., de Jonge, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Silicon+nitride+windows+for+electron+microscopy+of+whole+cells%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Microsc%22%5BJournal%5D)">Silicon nitride windows for electron microscopy of whole cells.</a> J. Microsc. 243, 273-283 (2011).</li>
<li>de Jonge, N., Pfaff, M., Peckys, D. B. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/278397751_Practical_Aspects_of_Transmission_Electron_Microscopy_in_Liquid">Practical aspects of transmission electron microscopy in liquid.</a> Adv. Imag. Electr. Phys. 186, 1-37 (2014).</li>
<li>Verch, A., Pfaff, M., De Jonge, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exceptionally+slow+movement+of+gold+nanoparticles+at+a+solid%3Aliquid+interface+investigated+by+scanning+transmission+electron+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Exceptionally slow movement of gold nanoparticles at a solid:liquid interface investigated by scanning transmission electron microscopy.</a> Langmuir. 31, 6956-6964 (2015).</li>
<li>Schneider, N. M., Norton, M. M., Mendel, B. J., Grogan, J. M., Ross, F. M., Bau, H. H. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jp507400n">Electron-water interactions and implications for liquid cell electron microscopy.</a> J. Phys. Chem. C. 118, 22373-22382 (2014).</li>
<li>Hermannsdoerfer, J., de Jonge, N., Verch, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electron+beam+induced+chemistry+of+gold+nanoparticles+in+saline+solution%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Comm%22%5BJournal%5D)">Electron beam induced chemistry of gold nanoparticles in saline solution.</a> Chem. Comm. 51, 16393-16396 (2015).</li>
<li>Schuh, T., de Jonge, N. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S163107051300203X">Liquid scanning transmission electron microscopy: Nanoscale imaging in micrometers-thick liquids.</a> C. R. Phys. 15, 214-223 (2014).</li>
<li>Jensen, E., Burrows, A., Molhave, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monolithic+chip+system+with+a+microfluidic+channel+for+in+situ+electron+microscopy+of+liquids%5BTitle%5D)+AND+%22Microsc.+Microanal%22%5BJournal%5D)">Monolithic chip system with a microfluidic channel for in situ electron microscopy of liquids.</a> Microsc. Microanal. 20, 445-451 (2014).</li>
<li>Creemer, J. F., et al. <a target="_blank" href="http://ieeexplore.ieee.org/document/5428851/">A MEMS reactor for atomic-scale microscopy of nanomaterials under industrially relevant conditions.</a> J. Microelectromech. Syst. 19, 254-264 (2010).</li>
<li>Williamson, M. J., Tromp, R. M., Vereecken, P. M., Hull, R., Ross, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+microscopy+of+nanoscale+cluster+growth+at+the+solid-liquid+interface%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Mater%22%5BJournal%5D)">Dynamic microscopy of nanoscale cluster growth at the solid-liquid interface.</a> Nat. Mater. 2, 532-536 (2003).</li>
<li>Thiberge, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scanning+electron+microscopy+of+cells+and+tissues+under+fully+hydrated+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci%22%5BJournal%5D)">Scanning electron microscopy of cells and tissues under fully hydrated conditions.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. 101, 3346(2004).</li>
<li>Chen, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+motion+of+DNA-Au+nanoconjugates+in+graphene+liquid+cell+electron+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">3D motion of DNA-Au nanoconjugates in graphene liquid cell electron microscopy.</a> Nano Lett. 13, 4556-4561 (2013).</li>
<li>Yuk, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-resolution+EM+of+colloidal+nanocrystal+growth+using+graphene+liquid+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">High-resolution EM of colloidal nanocrystal growth using graphene liquid cells.</a> Science. 336, 61-64 (2012).</li>
<li>Reimer, L., Kohl, H. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aReimer%2C+L+%22Transmission+electron+microscopy%3A+physics+of+image+formation%22">Transmission electron microscopy: physics of image formation</a>. , Springer. (2008).</li>
<li>Abellan, P., Woehl, T. J., Parent, L. R., Browning, N. D., Evans, J. E., Arslan, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Factors+influencing+quantitative+liquid+%28scanning%29+transmission+electron+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Commun%22%5BJournal%5D)">Factors influencing quantitative liquid (scanning) transmission electron microscopy.</a> Chem. Commun. 50, 4873-4880 (2014).</li>
<li>Woehl, T. J., Jungjohann, K. L., Evans, J. E., Arslan, I., Ristenpart, W. D., Browning, N. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+procedures+to+mitigate+electron+beam+induced+artifacts+during+in+situ+fluid+imaging+of+nanomaterials%5BTitle%5D)+AND+%22Ultramicroscopy%22%5BJournal%5D)">Experimental procedures to mitigate electron beam induced artifacts during in situ fluid imaging of nanomaterials.</a> Ultramicroscopy. 127, 53-63 (2013).</li>
<li>Hohmann-Marriott, M. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoscale+3D+cellular+imaging+by+axial+scanning+transmission+electron+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Methods%22%5BJournal%5D)">Nanoscale 3D cellular imaging by axial scanning transmission electron tomography.</a> Nat. Methods. 6, 729-731 (2009).</li>
<li>Unocic, R. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+electrochemical+measurements+using+in+situ+ec-S%2FTEM+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Microsc.+Microanal%22%5BJournal%5D)">Quantitative electrochemical measurements using in situ ec-S/TEM devices.</a> Microsc. Microanal. 20, 452-461 (2014).</li>
<li>Kourkoutis, L. F., Plitzko, J. M., Baumeister, W. <a target="_blank" href="http://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-matsci-070511-155004">Electron Microscopy of Biological Materials at the Nanometer Scale.</a> Annu. Rev. Mater. Res. 42, 33-58 (2012).</li>
<li>Chao, W., Harteneck, B. D., Liddle, J. A., Anderson, E. H., Attwood, D. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Soft+X-ray+microscopy+at+a+spatial+resolution+better+than+15+nm%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Soft X-ray microscopy at a spatial resolution better than 15 nm.</a> Nature. 435, 1210-1213 (2005).</li>
<li>Larabell, C. A., Nugent, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+cellular+architecture+with+X-rays%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Struct+Biol%22%5BJournal%5D)">Imaging cellular architecture with X-rays.</a> Curr Opin Struct Biol. 20, 623-631 (2010).</li>
<li>Muller, D. J., Helenius, J., Alsteens, D., Dufrene, Y. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Force+probing+surfaces+of+living+cells+to+molecular+resolution%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Chem.+Biol%22%5BJournal%5D)">Force probing surfaces of living cells to molecular resolution.</a> Nat. Chem. Biol. 5, 383-390 (2009).</li>
<li>Allison, D. P., Mortensen, N. P., Sullivan, C. J., Doktycz, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((atomic+force+microscopy+of+biological+samples%5BTitle%5D)+AND+%22Wiley+Interdiscip.+Rev.+Nanomed.+Nanobiotechnol%22%5BJournal%5D)">atomic force microscopy of biological samples.</a> Wiley Interdiscip. Rev. Nanomed. Nanobiotechnol. 2, 618-634 (2010).</li>
<li>Fleming, A. J., Kenton, B. J., Leang, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bridging+the+gap+between+conventional+and+video-speed+scanning+probe+microscopes%5BTitle%5D)+AND+%22Ultramicroscopy%22%5BJournal%5D)">Bridging the gap between conventional and video-speed scanning probe microscopes.</a> Ultramicroscopy. 110, 1205-1214 (2010).</li>
<li>Sulchek, T., Hsieh, R., Adams, J. D., Minne, S. C., Quate, C. F., Adderton, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-speed+atomic+force+microscopy+in+liquid%5BTitle%5D)+AND+%22Rev.+Sci.+Instr%22%5BJournal%5D)">High-speed atomic force microscopy in liquid.</a> Rev. Sci. Instr. 71, 2097-2099 (2000).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Açıklanan protokol dinamik süreçleri gözlem de dahil olmak üzere, bir sıvı içinde AuNPs kök sağlar. sahibinin montajı kolay-öğrenme tekniğidir. sıvı akış TEM tutucu ile çalışan, ancak çeşitli yönleri göz önünde bulundurulmalıdır. Örneğin, O-ring üzerine Si mikroçip ya da büyük parçacıkların bir biçimde kırılmış kenarlar sıvı hücre kaçağına yol açabilir. Öte yandan, büyük parçacıklar (&gt; 200 nm; örneğin, toz veya Si enkaz) SİN membran üzerinde sıvı hücrenin bir kalınlığının artması sonucu düşük uzaysal çözünürlüğü düşük görüntüleme kontrast veya giden ve dahi neden olabilir SİN pencereleri kırmak için. Önemli olarak, tuz ya da diğer kimyasal kalıntılar istenmeyen bir şekilde deney sonuçlarını etkileyebilir. Nedenle, numune hazırlama ve tutucu montaj farklı adımlar dikkatli ve temiz ve tozsuz bir ortamda yürütülmektedir önemlidir. Sıvı ce kalınlığıLL elde çözünürlük hem de elde edilen görüntülerin 17 kontrastını belirler. Bu kalınlık iki Si mikroçip biri üzerinde bulunan aralama ile ayarlanabilir. numune boyutlarına bağlı olarak, bir sıvı, farklı hücre kalınlıkları gerçekleştirilebilir. Bütün ökaryotik hücreler en fazla 5 um daha büyük ara parçalar gerekir iken AuNPs çalışma için, küçük, ara parçaları (200-500 nm) kullanmak mümkündür. sıvı hücre kalınlığı, ayrıca sıvı hücre ve çevresindeki vakum arasındaki basınç farkından kaynaklanan SİN membran pencerelerin şişkin etkilenir. Bu etki daha büyük SiN zar pencereleri ile daha belirgin hale gelir. Bu nedenle, sıvı hücre kalınlığının en aza indirmek için, küçük SİN membran aralıkları kullanmak tavsiye edilir. durumda iki küçük pencereler arasında bir örtüşme, farklı bir taban mikroçip kullanarak çapraz konfigürasyonda monte edilebilir bulmak zordur. Alternatif uygulamalar, largely şişkin önlemek ve örnek yükleme ile ilgili ayağı 19 tarafından desteklenen bir monolitik mikroçip 18 veya membran pencere, ancak bu sergi dezavantajları oluşmaktadır. güncel teknoloji en zorlu yönlerinden biri sıvı kalınlığı üzerinde tam kontrol eksikliğidir. Genellikle sıvı burada görüldüğü gibi, kullanılan boşluk boyutları ne beklendiğini daha kalındır. Çeşitli gruplar kapalı sıvı odalarının 4, 20, 21, 22 kullanılır; Sıvı kalınlığı sıvı içinde bir baloncuk uyararak azaltılabilir olarak bu sistemler, uzamsal çözünürlük ile ilgili bazı avantajları vardır. Alternatif olarak, SİN pencereler ince bir sıvı tabakası yol daraltmak zorunda olabilir. Ayrıca daha ince sıvılar sonuçlanan Üçüncüsü, diğer ince pencerelerin kasa mevcuttur (örn grafen) 23,Bu protokol açıklanan sistem ile mümkün olandan. Bununla birlikte, sistemlerde sıvı akış imkansızdır. bir yüksek çözünürlüklü mikroskopi tekniği gibi, deney safhaları içinde değerlendirilmelidir. en önemli özelliği, sıvı ya da numune ile elektron ışınının etkileşimdir. Bir çok katı numuneler 24 için elde uzamsal çözünülürlüğünü sınırlar radyasyon hasarı ek olarak, sıvı örnekleri de elektron demeti tarafından oluşturulan radyoliz ürünleri 15, 25 tarafından etkilenmektedir. Bu ürünler deney etkileyebilir beri, dikkatli veri yorumlama ve deneysel tasarım 26 esastır. mikroskop ayarları, belirli bir çalışmanın amaçlarına göre seçilmelidir. ADF STEM, WHI sıvı hücre büyük kalınlıklarda yüksek atom numarası (Z) görüntüleme nanopartiküller için daha güçlüle TEM düşük Z malzemeler üzerinde daha iyi bir kontrast sağlar ve genellikle hızlı ama daha ince sıvı tabakaları 3 gerektirir. ADF yerine detektörü kullanılarak BF KÖK kalın tabakalar 27 düşük Z malzemeleri görüntülenmesi için avantajlıdır, çünkü parlak saha (BF) detektörü zaman, resim sıvı hücre kullanılır. Sıvı hücre kalınlığı arttıkça, daha fazla akım gereklidir. Bununla birlikte, bu radyoliz ürün konsantrasyonunu arttırmaktadır ve radyasyon hasarı artırır. Ayrıca, kontrast bir ters çok kalın sıvı (su&gt; 10 um) ADF detektör içinde gözlenmediğine dikkat edilmelidir. Sıvı koşullar mikroskop tutucu çıkarmadan ve örnek ve sıvı hem de alışverişi bizim deneyler arasında değişti. Tuz halindeki konsantrasyonun değişmesi ile birlikte, örneğin, tek bir olabilir (başka bir sıvı içinde akan sıvının diğer özelliklerini değiştirmek için kolaylıkla mümkündürBelirli bir pH değeri 16 ayarlamak için tampon çözeltileri kullanmak ya da organik çözeltiler veya diğer katkı maddeleri) taşıyabilirler. Tutucu de mikroakışkan sisteminden akan sıvı mikroskop takılı ise, sıvının değiştirmek de mümkündür. Bununla birlikte, bu durumda, hangi zaman örnek değişiklikleri sıvı etmektedir bilinmemektedir. Elektrotlar destekleyen mikroçip mevcuttur, bu nedenle nano ölçekli elektrokimya deneyleri 28 yapılabilir olması da dikkat çekicidir. Çalışmanın amaçları suda AuNPs ile sınırlı değildir, ancak örneklerin çok çeşitli silika, titanyum oksit ve polimerleri de dahil olmak üzere, yukarıda tarif edilen protokol kullanılarak incelenebilir. Nesnelerin hareket satın olan bir görüntü yakalamak için çok hızlı ise, viskozite% 50 gliserol ve% 50 sudan oluşan bir karışım kullanılarak bir büyüklük sırasına göre azaltılabilir. Söz konusu noktalarından,bir çok avantaj, olasılıklar ve dezavantajları da belirgin hale gelir. 1) Herhangi bir deney tüm numune (gözlem altında nesne, sıvı ve SİN membranların) ile elektron demetinin dinamik etkileşiminden etkilenir;: sıvı faz KÖK ile çalışırken, dikkat edilmesi gereken en önemli dezavantajları yönündedir 2) numune işleme sıkıcı ve örnek veya mikroçip bir mikrometre büyüklüğünde partiküller içerdiğinden ince bir sıvı tabakası elde etmek için çoğu zaman zordur; 3) Sıvı kalınlığı genellikle ayırıcı tarafından belirlenen amaçlanan kalınlığı büyük ölçüde farklıdır; ve 4) uzaysal çözünürlüğü ve kontrast güçlü sıvı kalınlığı ve gözlem ve sıvı altında nesnenin değişim yoğunluğu arasındaki fark bağlıdır. Halen, bol yöntemler nanometre mekansal çözünürlüğe sahip sıvı nesnelerin mikroskopi için var. Amorf buz elektron mikroskobu, güçlü bir tekniktir 29 olduğunuancak alan deney prosedürleri tüm deneyler buz numunenin hazırlanmasını sağlar ve zaman çözümlü deneyler imkansız, hassastır. X-ışını mikroskobu 30, 31 prensip olarak kullanılabilir, ancak sınırlı bir uzaysal çözünürlüğe sahip ve laboratuvarlarda yaygın olarak mevcut değildir. Sıvı içinde atomik kuvvet mikroskopisi kurulan ancak yüzey teknik yalnızca 32, 33, 34, 35 olmuştur. Işık mikroskobu yeterli uzaysal çözünürlüğü göstermez. Şu anda, sıvı içinde elektron mikroskobu sıvı nano nesnelerin ve işlemlerin doğrudan mikroskopi için en güçlü teknik görünüyor. Sıvı faz TEM ve KÖK henüz rutin analitik teknikler değil ama yine de gelişiyor. dikkate almak parametre sayısı oldukça büyüktür ve bu ofte olduğunun zor deney sonuçlarını çoğaltmak. Ayrıca, nicel veriler soruşturma kapsamında etkileri elektron demeti bir sonucu olarak ortaya çıkan süreçlerle iç içe çünkü elde etmek zordur. Burada açıklanan protokol, böylece deney ilgili tüm baz yönleriyle için muhasebe, deneysel protokol haline getirmeyi amaçlamaktadır. Biz bu protokol gelişmekte olan bu alanda deneysel çalışmaların daha iyi tekrarlanabilirlik yol umuyoruz.

Geleneksel tarama transmisyon elektron mikroskopisi (STM) analizi için uygun örnekler, yüksek vakum altında bir yerleşim için uygun olan, özellikle kuru, katı numuneler aralığı ile sınırlıdır. Ancak, birçok bilimsel ve teknolojik sorular nano ölçekli malzeme ve sıvı ortamda süreçleri ile ilgilidir. Tamamen sıvı içinde gömülü Örnekleri şimdi Transmisyon Elektron Mikroskobu (TEM) ve KÖK 1 numune tutucuya monte mikroakışkan odasını içeren bir kavram kullanarak KÖK ile ele alınabilir. Bu büyüme, fesih ve nanopartiküllerin 2, 3, 4, 5 toplama süreçleri, 6 dahil olmak üzere çeşitli araştırma konularının önemli süreçler, yeni bir bakış açısı sağladığından Bu yeni geliştirilmiş bir tekniktir, giderek daha popüler hale gelmiştir. Sadece metallerin, aynı zamanda biominerals 7 ve biyolojik sistemler 8, 9, 10, 11 incelenebilir. Sıvı faz KÖK örnek yükleme ve görüntü elde etme kuru örneklerin KÖK için farklıdır ve özel eğitim gerektiren bir protokol içerir. Mikroakışkan sistemi (Şekil 1A bakınız) Silisyum nitrür enerji 12 200 keV de elektron ışını için saydam (SİN) membran pencereleri destekleyen iki silikon mikroçip oluşur. Boyutların ve bu mikroçip işleme Detayları, 13 başka yerde 12 bulunabilir. Numune genellikle nano ölçekli nesneleri içerir. Bu yazıda altın nanopartiküller (AuNPs) gözlendi. AuNPs (aşağı doğru yolculuk elektron ışını ile ilgili olarak) en üst pencerede hareketsiz ya LIQU floatİD. KÖK içinde nano ölçekli uzamsal çözünürlük AuNPs üzerinde elektron ışını tarama ve Annüler Karanlık Alan (ADF) detektörü 9 kullanılarak iletilen dağınık elektronları toplayarak elde edilir. İki mikroçipler sıvı akış TEM tutucu 1 (tutucu hem STEM için çalışır ve TEM ama TEM sahibi olarak anılacaktır) ucuna küçük bir yuvaya yerleştirilir. bir sıvı bölmesi mikroçip arasında oluşturulmuş şekilde mikroçip biri bir aralayıcı içerir. İki mikroçip her iki O-halkaları sıvı bölmesine 13 (Şekil 1B'ye bakınız) vakum sızdırmazlığı sağlar. Bu makalenin amacı, ilgilenen kullanıcılar bu yeni yeni tekniğin kolay erişim bulabilirsiniz böylece örnek yükleme ve veri toplama temel adımları göstermektir. Belirli Company'den temin edilebilen bir sistem kullanılır, ancak protokol aynı zamanda diğer şirketlerin sistemleri için de geçerlidir. tekniktirbir sıvı tutucu sistemi 13 ile çalışırken geleneksel TEM ve STEM ve pratik yönlerini bir dizi daha karmaşık dikkate alınmalıdır. En önemlisi sıvı bölmesine doğru bu şekilde ince bir sıvı tabakasını ve bir vakum sızdırmazlık sağlayan, monte sağlamaktır. Bu nedenle, temiz çalışma ve sıvı akış TEM tutucu hazırlanması ve montaj sırasında toz oluşumunu önlemek için önemlidir. Özellikle, O-ring ve iki silisyum mikroçip tüm kirleticilerden arınmış olması gerekir. mikroçip birinde toz Hatta küçük parçacıklar ciddi yararlı bir uzamsal çözünürlük ulaşılmasını önleyebilir monte hücrenin, kalınlığını artırabilir. kontaminasyon veya hasar deney sonrasında elektron mikroskobu bırakılabilir, böylece bir vakum mühür önemlidir. Bu protokol yükleme işlemi ve birkaç gerekli testleri açıklar. Elektron mikroskobu çalışması basittir, bukatı numunelerin mikroskopi ile karşılaştırıldığında bazı ekstra adımları gerektirir t. Sıvı kalınlıkları artmasıyla, daha fazla elektron emilir ve sıvı tarafından dağınık; Sıvı kalınlığı ölçüm gereklidir. Son olarak, protokol ele alınabilir nasıl görüntüler alınır ve ne kadar dinamik süreçler açıklar. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/54943/54943fig1.jpg"> Şekil 1: Taramalı Transmisyon Elektron Mikroskobu (STEM) için sıvı Akış Hücresi. (A) monte sıvı hücrenin şematik gösterimi. Silikon Nitrür (SİN) zar pencereli iki silikon mikroçip iki O-halkaları arasında konumlandırılmış. Sıvı SİN zar arasında bulunan ve böylece elektron mikroskobunda vakum ayrılır. numune üzerinde bir odaklanmış elektron ışını tarar. Kontrast dağınık elektron elde edilir. Altın nanopartiküller (AuNPs) SİN membran sıvı içinde hareketsiz ama aynı zamanda hareket edebilensıvı. O-ring ile birlikte, iki mikroçip istifinin (B) şematik yandan görünüşüdür kesitidir. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54943/54943fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a>

<table><tbody><tr><td>Binoküler ışık mikroskobu</td><td>Leica</td><td>M60 CMO</td><td></td></tr><tr>Küresel sapma düzeltici <td>JEOL</td><td>ARM200F</td><td></td>ile<td>taramalı transmisyon elektron mirkoskopu</td></tr><tr><td>Sıvı akışı TEM numune tutucu</td><td>DENS Çözümleri</td><td>Okyanus Mikroakışkan</td><td></td></tr><tr><td>şırınga pompası</td><td>Harvard Scientific</td><td>PicoPlus</td><td></td></tr><tr><td>Plazma temizleyici</td><td>Gatan</td><td>Solarus950</td><td></td></tr> <tr><td>< güçlü > Kimyasallar< / güçlü ></td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>Aseton, Rotisolv ve nbsp; Ayrıca HPLC</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>7328.2</td><td></td>Su için, HPLC</tr><tr><td>Sigma-Aldrich</td><td>34877-2.5L</td><td></td>Etanol<td>için chromasolv Plus</td></tr><tr><td>, Rotisolv HPLC sınıfı</td><td>Carl Roth</td><td>P076.2</td><td></td></tr><tr><td>Altın kolloid sitrat stabilize, çap 30 nm</td><td>İngiliz-Biocell</td><td>EM. GC20</td><td></td></tr> <tr><td>< güçlü > Malzemeler< / 50</td> nm kalınlığında ve 20 & mikro boyutlarında silisyum nitrür membranlı güçlü > <td></td><td></td><td></td></tr> bazlı <tr><td>silikon mikroçipler; m x 0,40 mm</td><td>Okyanus sistemi</td><td></td>için <td>DENS Çözümleri</td></tr><tr><td>50 nm kalınlığında, 20 & mikro boyutlarında silisyum nitrür membranlı ara silikon mikroçipler; m x 0,40 mm ve 200 nm ara parça kalınlığı Okyanus</td><td>sistemi</td><td></td>için <td>DENS Çözümleri</td></tr><tr><td>Mikroakışkan gözetleme tüpü</td><td>Upchurch Scientific</td><td>1570</td><td></td></tr><tr><td>Plastik Değiştirilebilir uçlar Cımbız</td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>(ESD PVDF (SV) uçlu Anti-Manyetik Anti-Asit Paslanmaz Çelik gövde)</td><td>ideal-tek</td><td>2ASVR.SA</td><td></td></tr><tr><td>Teflon kaplı bükülmüş çelik cımbız ("PTFE" ile EMS SA Kaplama)Elektron</td> <td>Mikroskobu Bilimleri</td><td>78322-7Te</td><td></td></tr><tr><td>Teflon kaplı geniş gaga çelik cımbız (EMS 2A "PTFE" Kaplama)</td><td>Elektron Mikroskobu Bilimleri</td><td>78322-2ATe</td><td></td></tr><tr><td>Hamilton şırınga, 1 mL, gaz geçirmez (Model 1001 TLLX SYR)</td><td>Hamilton</td><td>81323</td><td></td></tr><tr><td>Temiz oda dokusu Sontara Micropure AP (224 x 224mm)</td><td>DuPont</td><td>Sontara MicroPure</td><td></td></tr></tbody></table>

tarama transmisyon elektron mikroskobu kullanılarak sıvı nano-ölçekli nesnelerin dinamik süreçlerinin İncelenmesi

Studying Dynamic Processes of Nano-sized Objects in Liquid using Scanning Transmission Electron Microscopy

Tamamen sıvı içinde gömülü Örnekleri Transmisyon Elektron Mikroskobu (TEM) ve KÖK için numune tutucuya monte mikroakışkan odasını kullanarak tarama Transmisyon Elektron Mikroskobu (STEM) ile nano ölçekli mekansal çözünürlükte incelenebilir. mikroakışkan sistem ince Silikon Nitrür (SİN) membran pencereleri destekleyen iki silikon mikroçip oluşur. Bu makalede, örnek yükleme ve veri toplama temel adımları açıklar. En önemlisi sıvı bölmesine doğru bu şekilde ince bir sıvı tabakasını ve bir vakum sızdırmazlık sağlayan, monte sağlamaktır. Bu protokol, aynı zamanda, doğru montaj sağlamak üzere Numune yükleme işlemi esnasında yerine getirmek için gerekli bir test de içerir. Örnek elektron mikroskobu ile yüklendikten sonra, sıvı kalınlığı ölçülür gerekmektedir. Bir çok ince sıvı bir balon oluşturulur olduğu gibi sıvı olmadan, gösterebilir ise hatalı tertibatı bir çok-yoğun bir sıvı ile sonuçlanabilir. Son olarak, iletişim kuralıele alınabilir nasıl görüntüler alınır ve ne kadar dinamik süreçler açıklar. AuNPs ihtiva eden bir numune, saf su ve tuzlu su içinde hem olarak görüntülenir.

sıvı akış TEM tutucu sıvı AuNPs davranışını incelemek için kullanılmıştır. AuNPs kararlı bir şekilde saf suda SİN membran üzerinde immobilize edilmiş ve sıvı faz gövdesinin (Şekil 6) kullanılarak nano çözünürlüğü ile görüntülendi. Mükemmel kontrast kuvvetle-saçılma altın elde edildi. o takılı sıvı akış TEM tutucu ile 8 pA / cm² olurken kuru test numunesi için ölçülen fosfor ekranda akım yoğunluğu, 20 pA / cm² oldu. 200 nm spacer kalınlık göre beklenen olandan çok daha büyük Denklem 1, t su = 2.4 ± 0.5 um, kullanma. Bununla birlikte, kalınlık nanometre uzaysal çözünürlüğü ile AuNPs görüntülenmesi için çok büyük değil. Sıvı kalınlığı nedeniyle mikroçip SİN membranlar, olmayan düzlük şişkin ve enkaz mikroçipler üzerinde bulunan için ayırıcı tarafından belirlenen 200 nm daha kalındır. 16 sırasında şeklini muhafaza rağmen reaktif radyoliz ürünleri (e - aq, H • H +, • OH) elektron demeti etkileşimi ile gelen menşeli su AuNPs 15 şeklinde bir değişikliğe yol tek altın atomlarını okside olabilir. sıvı akış sisteminin ikinci bir deneyde, klorür iyonlarının tatbik etmek için kullanılmıştır, ancak, AuNPs stabilitesi değiştirildi. Klorür iyonları tetrachloroaureat formunda oksitlenmiş altın atomuna stabilize edebilen, AuCl 4 -. Şekil 7 sonuçlarına benzer yavaş yavaş KÖK görüntüleme time-lapse serisi sırasında çözünmüş AuNPs, 16 daha önce rapor olduğunu göstermektedir. Kullanılan elektron doz oranı için, 30 nm büyüklüğünde AuNPs çözmek için ~ 300 s sürdü. Su sağlama olarak AuNPs hareketleri R, bir üçüncü deneyde (Şekil 8) 'de incelenmiştir. Deneyden önce, sıvı akış TEM tutucu tuzu izlerini ortadan kaldırmak için temizlendi. İlk deneyde farklı olarak, alternatif bir örnek hazırlama yaklaşımı SıN zar 14 AuNPs zayıf bir eki elde etmek için kullanıldı. çözüm kurumasına izin vermeden bu deneyde, AuNP çözüm silikon mikroçip üzerine yerleştirildi ve sıvı akış TEM tutucu toplandı. Bu şekilde, AuNPs kolay kullanılan doz oranında görüntüleme hata'ya membran kopuk. Kalan AuNPs SİN pencereye yakın görüş alanı içinde kalırken AuNPs bazıları, uzak toplu çözümler görüş alanından taşındı. Bu AuNPs hareketleri gözlendi ve sonunda onlar aglomere. Bir süre sonra, bu topaklar da SiN zarından müstakil ve görüş alanının dışında ve çözüm taşındı. ntent "fo: keep-together.within-page =" 1 "&gt; <img alt="Şekil 6," src="/files/ftp_upload/54943/54943fig6.jpg"> Şekil 6: Saf Su katmanı Başı Çap AuNPs 30 nm Tarama Transmisyon Elektron Mikroskobu (STEM) Mikrografik. Resimdeki orijinal görüntünün seçilen bir alandır. görüntü boyutu piksel bekleme süresi 19 us oldu 1024 x 1024 piksel oldu piksel boyutu 0.73 nm idi ve büyütme 400,000X oldu. Elektron doz bu şekilde 7.1 x 10 4 E - oldu / nm². Sıvı kalınlık 2.4 mikron tutarı için hesaplandı böylece fosfor ekranda ölçülen akım yoğunluğu, 8 pA / cm 2 idi. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54943/54943fig6large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 7," src="/files/ftp_upload/54943/54943fig7.jpg"> Şekil 7: Time-lapse SerileriSaline AuNPs ve KÖK Mikrografilerinin. (AD) Görüntüler 30 s aralıklarla KÖK görüntülerin time-lapse serisi elde. AuNPs kademeli klorür iyonları bir sonucu olarak, sıvı içinde çözülür. pixel bekleme süresi 2 us, zaman atlamalı serilerinin çerçeve süresi 1.75 sn, piksel boyutu 0.44 nm idi ve büyütme 500,000X oldu. Görüntü başına elektron dozu, 1.2 x 10 4 E - oldu / nm². Sıvı kalınlığı 2.4 mm idi. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54943/54943fig7large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 8," src="/files/ftp_upload/54943/54943fig8.jpg"> Şekil 8: Saf Su içinde hareket AuNPs mikrografı STEM. Birkaç oklarla seçilir olan AuNPs, (A) sin membran. (B) Hareket parçalarıSeçilen AuNPs ait (A). Bazı AuNPs görüntüleme zamanında görüş alanından uzağa taşıyın. Kalan AuNPs SİN zar boyunca yanal olarak hareket eder ve topaklaştırma başlar. Çerçeve süresi 0.52 sn, 1 ms olan kritik bir küme boyutu ulaştıktan sonra, onlar zardan sevk ve view.The piksel bekleme süresinden alanında uzaklaşın, piksel boyutu 1.8 nm idi ve büyütme 120,000X oldu. Görüntü başına elektron dozu 3.5 x 10 2 E - oldu / nm² ve sıvı kalınlığı 2.4 um idi. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54943/54943fig8large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a>

Bu protokol, nano ölçekli dinamik süreçleri gözlem için kullanıldığı şekilde, su içinde AuNPs transmisyon elektron mikroskobu için bir sıvı akımı numune tutucu çalışmasını açıklar.

Tarama Transmisyon Elektron Mikroskobu kullanılarak Sıvı Nano-ölçekli Nesnelerin dinamik Süreçlerinin İncelenmesi

Samples fully embedded in liquid can be studied at a nanoscale spatial resolution with Scanning Transmission Electron Microscopy (STEM) using a ...

Sıvı faz taramalı transmisyon elektron mikroskobunun genel amacı, kalınlığı birkaç mikrometreye kadar olan bir sıvı tabakasına tamamen gömülü biyolojik numunelerdeki nanomalzemelerin yapılarını ve fenomenlerini gözlemlemektir. Bu yöntem, nanomalzemelerin sıvı içindeki davranışı ve doğal sıvı ortamındaki biyolojik örneklerin incelenmesi gibi Malzeme Bilimi alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, sıvı içindeki örnekler hakkında nano ölçekte morfolojik bilgi sağlamasıdır.Genel olarak, bu yönteme yeni olan kişiler mücadele edecektir çünkü numune tutucunun yüklenmesi ve görüntü elde edilmesi, ilk olarak elektron mikroskobu ile yapılan kadar basit değildir. Prosedüre başlamak için, temiz bir laminer akış başlığında, lif içermeyen bir doku ve saf etanol ile hafif bir mikroskopi cam slaytını temizleyin. Slaytı, kapaklı bir Petri kabındaki temiz oda dokusuna yerleştirin.SiN mikroçiplerini manipüle etmek için, karbon kaplı cımbız kullanarak, mikroçipi uzun kenarlarından dikkatlice tutun ve SiN zarını her zaman yukarı bakacak şekilde tutun. Bu tekniği kullanarak, cam slaytın üzerine ara parçası olmayan beş mikroçip ve 200 nanometre ara parçası olan beş mikroçip yerleştirin. Petri kabını kapatın ve mikroçipleri çeker ocak'a getirin.Mikroçipleri, zar tarafı yukarı bakacak şekilde HPLC sınıfı asetonlu bir behere yerleştirin. Koruyucu kaplamayı çıkarmak için kabı iki dakika boyunca hafifçe döndürün, mikroçipleri ters çevirmemeye dikkat edin. Ardından, mikroçipleri hızlı bir şekilde saf etanol kabına aktarın.Beheri alüminyum folyo ile örtün. Kaplamayı çıkarmayı bitirmek için kabı iki dakika boyunca hafifçe döndürün ve kapalı bir Petri kabında laminer akış başlığına getirin. Mikroçipleri cımbızdan çıkarken ters çevirmemeye dikkat ederek yeni bir temiz oda mendili üzerine yerleştirin.Mikroçiplerin birkaç dakika kurumasını bekleyin. Ve sonra mikroçipleri Petri kabındaki cam slaytın üzerine yerleştirin. Petri kabını kapatın ve mikroçipleri bir plazma temizleyiciye getirin.Cam sürgüyü ve mikroçipleri plazma temizleyiciye yerleştirin ve hidrokarbonları SiN zarından çıkarmak için beş dakikalık bir temizleme programı çalıştırın. Bir ışık mikroskobu kullanarak, mikroçiplerde yırtılmış zarlar veya kir parçacıkları olup olmadığını kontrol edin. Hasarlı veya kirli mikroçipleri atın.Laminer akış başlığında, mikroçipleri yapışkan bir iç yüzeye sahip temiz bir taşıma kutusunda hareketsiz hale getirin. Her bir mikroçipin SiN membranına ara parça olmadan üç molar sitrat stabilize edilmiş sulu altın nanopartikül çözeltisinden bir mikrolitrelik bir damlacık uygulayın ve çözeltinin kurumasını bekleyin. Ardından, tuz ve yüzey aktif maddeleri yıkamak için zara bir mikrolitre deiyonize su uygulayın.30 saniye sonra, suyu dikkatlice kurutmak ve mikroçiplerin kurumasını sağlamak için filtre kağıdı kullanın. Sıvı akışı TEM tutucusunun ucunu bir binoküler ışık mikroskobu altına yerleştirin. Titanyum kapağı tutucu ucundan çıkarın ve bir alüminyum folyo tabakasının üzerine yerleştirin.0,5 mililitre HPLC dereceli su içeren bir mililitrelik cam şırınga ile bir mikroakışkan şırınga pompası kurun. Şırıngayı akış sistemine bağlayın ve pompayı çalıştırın. Su sistemden akıtılırken, hatlarda sızıntı veya akış daralması olup olmadığını kontrol edin.Pompalama tamamlandığında, durulamayı sıvı hücre bölmesinden çıkarın ve tutucu ucu filtre kağıdı ile kurulayın. Tutucu ucunu ışık mikroskobu ile inceleyin. Ucu temiz oda mendiliyle kurulayın ve temiz PTFE kaplı cımbızla tozu veya lifleri temizleyin.Tutucu uç kapağını, O-ringi ve vidaları inceleyin ve PTFE kaplı cımbızla tozu veya lifleri temizleyin. O-ringi tutucu gruplarına yerleştirin. İlk vidayı yerleştirin ve sadece kalması için birkaç kez çevirin.Temiz kavisli cımbızla, numune mikroçipini SiN zarı yukarı bakacak şekilde tutucu ucun cebine yerleştirin. Mikroçipin doğru şekilde oturup oturmadığını kontrol etmek için binoküler ışık mikroskobunu kullanın. Numune mikroçipinin üzerine 0,3 mikrolitrelik saf filtrelenmiş su damlatın.Mikroçipi cımbızla yerinde tutmak. Ardından, baş aşağı tutulan kavisli cımbızlı bir ara parça mikroçip alın. Cımbızları, mikroçip zarı aşağı bakacak şekilde dikkatlice döndürün.Ara parça mikroçipini numune mikroçipinin üzerine yerleştirin. Işığı yansıtan malzemeyi tutucu ucun altına yerleştirin ve dürbün ışık mikroskobu altında mikroçip hizalamasını kontrol edin. SiN pencereleri hizasızsa mikroçipleri dikkatlice ayarlamak için cımbız kullanın.Ardından, numune haznesi kapağını cımbızla alın. Kapağı ters çevirin ve mikroçiplere dokunmadan kapağın arka tarafını tutucu ucuna dayayın. Kalan vidayı cımbız kullanarak yerleştirin ve her iki vidayı da yinelemeli bir şekilde sıkın.Dirençle karşılaşana kadar dikkatlice sıkın. Sıkma çok güçlüyse pencereler kolayca kırılabilir. Sistemden dakikada dört mikrolitrelik bir sıvı akışı başlatın ve tutucu ucunda sızıntı olup olmadığını kontrol edin.Ardından, tutucuyu bir vakum pompası istasyonuna getirin ve bir sızıntı kontrolü yapın. Basıncın beş dakika içinde en az 10 ila negatif beşinci mbar'a ulaştığından emin olun. Tutucuyu muhafazasına yerleştirin.Ve tutucuyu elektron mikroskobuna getirin. Mikroskobu STEM modunda ayarlayın. Elektron demetinin akım yoğunluğunu, susuz bir referans numune olarak altın nanopartiküllerle kaplanmış ince bir karbon film ile ölçün.Saf su akışını dakikada iki mikrolitreden fazla olmayan bir oranda başlatın. Sıvı akışı TEM tutucusunu vakum yük kilidine yerleştirin ve tahliyeye başlayın. Basıncın normal şekilde düştüğünden emin olun.Ardından TEM tutucuyu mikroskoba tam olarak yerleştirin. Basınç yeterince düşük olduğunda, ışın valfini açın ve ADF dedektörünü takın. Mikroskobu sürekli çekim moduna ayarlayın ve SiN penceresini bulmak için numune aşamasını X ve Y yönlerine çevirin.Kontrastı ve parlaklığı, pencerenin kenarları net bir şekilde görünecek şekilde ayarlayın. Sahne alanını X ve Y yönlerinde, pencerenin bir köşesi görüş alanının merkezinde olacak şekilde çevirin. Ardından objektif lensi sıfırlayın.Köşeyi kaba bir şekilde odaklamak için örnek aşamasının dikey konumunu ayarlayın. Numunenin ösantrik yükseklikte olduğunu kontrol etmek için sahneyi beş derece ileri geri eğin. Pencere köşesini görüş alanında ortalayın ve ardından sahne alanı konumunu yazılımda kaydedin.Altın nanoparçacıklar görünene kadar sahneyi X ve Y yönlerinde çevirin. Ve sonra objektif lensi odaklayın. Mevcut yoğunluğu not edin ve sıvı hücre kalınlığını hesaplayın.En az 20 altın nanoparçacık içeren bir alanı bulmak için sahneyi X ve Y yönlerinde çevirin. Parametreleri ayarlayın ve bir görüntü elde edin. Altın nanopartiküller, bir silikon nitrür membran üzerinde hareketsiz hale getirilir ve sıvı faz STEM ile görüntülenir.Saf suda, altın nanopartiküller görüntüleme boyunca şekillerini korudular. Sudaki radyoliz ürünleri, sonunda nanopartiküllerin şeklini değiştirebilecek tek tek altın atomlarını oksitleyebilir. Başka bir deneyde, klorür iyonları sıvı faza sokulur.Altın nanoparçacıkları, oksitlenmiş altın atomları çözünür tetrakloroaureat oluşturduğunda deney boyunca yavaşça çözüldü. Altın nanopartiküllerin sudaki hareketlerini araştırmak için, sonraki deneyde, nanopartiküller numune zarı üzerinde tamamen hareketsiz hale getirilmedi. Altın nanoparçacıklar topaklandı ve kritik bir küme boyutuna ulaştığında görüş alanından çıktı.Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik uygun şekilde yapılırsa iki saat içinde yapılabilir. Birkaç haftalık eğitim gerekli olacaktır. Bu prosedürü denerken, sakince çalışmayı ve vakum sıkılığını ve sıvı kalınlığını kontrol etmeyi unutmamak önemlidir.Geliştirilmesinden sonra bu teknik, Malzeme Bilimi, Kimya ve Biyoloji alanındaki araştırmacıların sıvıda nanopartikül büyümesini ve hareketini, sıvı ortamlardaki nano ölçekli malzemelerin yapısını ve memeli hücrelerinde proteinlerin işlevselliğini keşfetmelerinin yolunu açtı. Bu videoyu izledikten sonra, numune tutucunun doğru yüklenmesi ve mikroskobun ayarlanması da dahil olmak üzere, bir su tabakasına gömülü altın nanopartiküllerin taramalı iletim elektron mikroskobunun nasıl yapıldığını iyi anlamış olmalısınız. Elektron mikroskobunda sıvı ile çalışmanın, numune tutucunun doğru şekilde yüklenmemesi durumunda hasara neden olabileceğini unutmayın.Bu nedenle, yüklemeden önce vakum sızıntısı olup olmadığını kontrol etmek önemlidir.

studying-dynamic-processes-nano-sized-objects-liquid-using-scanning

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Biz bir transmisyon elektron mikroskobu kullanılarak sıvı yoluyla görüntüleme sağlayan bir kendi kendine yeten bir sıvı hücre, geliştirdik. Sıvılarda nanoparçacıkların Dinamik süreçleri alt nanometre çözünürlükte gerçek zamanlı olarak ortaya çıkabilmektedir.

Sıvı Hücre Transmisyon Elektron Mikroskobu kullanarak Sıvılarda Malzemelerin Dinamik Süreçler Revealing

Burada, viral kompleksleri bir iletim elektron mikroskobu kullanarak nanometre çözünürlüğünde sıvı olarak görüntüleme prosedürünü açıklıyoruz.

Yerinde Sıvıda Biyolojik Montajlar TEM

Burada deneysel protokoller gerçek zamanlı gözlem kendinden montajlı işlem için tanıtmak sıvı hücreli transmisyon elektron mikroskobu kullanarak.

Hücre içi sıvı iletim elektron mikroskobu nano tanecikleri, kendinden montajlı takibi için

Silikon dopant atomlar nano saniye çözüldü şarj dinamikleri ile tarama tünel mikroskop gözlemlemek için tüm elektronik yöntemi göstermektedir.

Tüm elektronik Nanosecond çözüldü tarama tünelleme mikroskobu: tek Dopant şarj Dynamics incelenmesi kolaylaştırılması

Burada, interfacial su SINE kararlılık düşsel, moleküler manipülasyon ve tek-bond titreşim spektroskopisinin açısından atomik ölçekte dinamikleri ve yapısını araştırmak için bir protokol mevcut.

Tarama tünelleme mikroskobu ve spektroskopi ile Interfacial su dinamiği ve yapısını sondalama

Grafen sıvı hücre elektron mikroskopi nanocrystal dynamics sıvı ortamda diğer sıvı hücre elektron mikroskobu teknikleri daha büyük uzaysal çözünürlük ile gözlemlemek için kullanılabilir. Gravür nanocrystals ve graphene sıvı hücre iletim elektron mikroskobu kullanarak onların şekli getirebilecek birini nanopartikül dönüşümleri hakkında önemli mekanik bilgi erken.

Situ Nanocrystal gravür çalışmaya Graphene sıvı hücre iletim elektron mikroskobu kullanarak

İki yaygın olarak kullanılan elektron ışın direnir içinde tek haneli nanometre desenleri tanımlamak için bir sapma düzeltilmiş tarama transmisyon elektron mikroskobu kullanın: Poli (Metil metakrilat) ve hidrojen silsesquioxane. Karşı koymak desenleri tercih hedef malzemelerinde kalkış, aşındırma, plazma kullanarak tek basamaklı nanometre sadakat ile çoğaltılabilir ve organometallics tarafından infiltrasyon karşı.

Tek basamaklı nanometre elektron ışını litografi bir sapma düzeltilmiş tarama transmisyon elektron mikroskobu ile

Kriyojenik Odaklı İyon Işını (FIB) ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) teknikleri, bozulmamış katı-sıvı arayüzlerinin kimyası ve morfolojisi hakkında önemli bilgiler sağlayabilir. Bu tür arayüzlerin yüksek kaliteli Enerji Dağıtıcı X-ışını (EDX) spektroskopik haritalarını hazırlama yöntemleri, enerji depolama cihazlarına odaklanarak detaylandırılmıştır.

Kriyo-Odaklı İyon Işını Frezelemeyi Taramalı Elektron Mikroskobu ve Spektroskopi ile Birleştirerek Sıvı-Katı Arayüzlerinin Nano Ölçekli Karakterizasyonu

Sıvı fazlı elektron mikroskopi deneyleri sırasında sıcaklık kontrolü, nanopartiküllerin oluşumunu veya uygulama ortamlarını taklit eden sıvı ortamlardaki dinamiği incelemenin yeni perspektiflerini açar. Yakın zamanda geliştirilen ısıtma sıvısı hücrelerini kullanarak, sıcaklığın sudaki altın nanopartiküllerin çekirdeklenme ve büyüme süreçleri üzerindeki etkisini doğrudan gözlemledik.

Sıvı Hücreli İletim Elektron Mikroskopisi ile Sıcaklığın Nanopartiküllerin Çekirdeklenmesi ve Büyümesi Üzerindeki Etkilerinin Incelenmesi

Mevcut protokol, bir ışık aydınlatma sistemi ile iletim elektron mikroskobu (TEM) modifikasyonlarını, sıvı hücrelerin üretimini ve bakteri hücreleri ile bir fotosensitizör arasındaki ışık kaynaklı etkileşimlerin yerinde TEM gözlemlerini açıklamaktadır. Numune hazırlama yöntemleri, elektron ışını hasarı ve görüntüleme de tartışılmaktadır.

Sıvı-Yumuşak Madde Etkileşiminin Gözlemlenmesi için Işık Kaynaklı In Situ İletim Elektron Mikroskobu

Burada, TEM görüntüleme sırasında dinamik süreçleri stabilize etmek için yapay görme yazılımını kullanmak için bir protokol sunarken, aynı anda her görüntüye birden fazla meta veri akışını gezilebilir bir zaman çizelgesine dizine ekliyoruz. Bu platformun bir deney boyunca elektron dozunun otomatik kalibrasyonunu ve haritalanmasını nasıl sağladığını gösteriyoruz.

İletim elektron mikroskobu iş akışlarına, sonuç analizine ve veri yönetimine bir makine görüşü yaklaşımı

Keşfedin, sıvı faz tarama transmisyon elektron mikroskobu ile su içindeki altın nanopartiküllerin dinamik davranışlarını ve nanoboyutlu süreçleri nasıl gözlemleyeceğinizi. Bu yöntem, biyolojik örnekleri doğal sıvı ortamında incelemek için değerli bilgiler sunar.

Tarama Transmisyon Elektron Mikroskobu kullanılarak Sıvı Nano-ölçekli Nesnelerin dinamik Süreçlerinin İncelenmesi

Daha fazla video keşfet