Name: Bir İzleme Ortamında plasmonik Yakalama ve Nanopartiküller Yayın (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-04-04T11:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 13 s
Description: Öğrenin plazmonik cımbızlarla iki boyutlu parçacık yakalama ve görüntüleme yöntemini. Bu teknik, maksimum yakalama kuvvetini nicel olarak ölçerek immünoassay ve ilaç salınımı uygulamalarına katkı sağlar.

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

Bu çalışma, BİT Ar-MSIP / IITP (R0190-15-2040, bir içerik konfigürasyon yönetimi sistemi Geliştirme ve 3 boyutlu baskı için bir simülatör akıllı materyaller kullanılarak) D programı tarafından desteklenmiştir.

Dikkat: Kullanmadan önce tüm ilgili malzeme güvenlik yönetmeliklerine bakınız. mikroçip üretiminde kullanılan kimyasalların Çeşitli akut zehirli ve kanserojendir. mühendislik kontrolleri (davlumbaz, sıcak levha ve hizalama) ve kişisel koruyucu ekipman (koruyucu gözlükler, eldivenler, laboratuvar önlüğü, boy pantolon ve kapalı kullanımı dahil, Fotolitografiyi ve Aşındırma işlemleri gerçekleştirirken tüm uygun güvenlik uygulamalarını kullanın -toe ayakkabılar). PDMS mikrokanalın 1. İmalat <ol><li> fotolitograf işlemi ile mikro kalıp İmalatı <ol><li> Tamamen pirana temizleme (Şekil 1a) ile 4 inçlik Si levhanın yüzeyine yabancı maddeleri çıkarmak. Çanak pirana solüsyon yapmak için 3: 1 oranında sülfürik asit (H2 SO 4) ve hidrojen peroksit (O 2H 2) karıştırın. Tedricen kuvvetli bir asit az miktarlarda ilave edilmesi (H2O karıştırın <sub&gt; 2) zayıf bir asit (H2 SO 4) için; Bu düzen tersine için yüksek ölçüde reaktif kuvvetli bir asit, bir patlamaya yol açabilir. </li><li> 10 dakika boyunca pirana çözeltisi içinde gofret daldırın. Daha sonra geri kalan pirana çözeltisi çıkarmak için 3 dakika boyunca deiyonize (Di) su içinde gofret bırakın. 10 sn için distile su akan gofret durulayın. Kalan DI uzaklaştırmak için N2 gazı ile yıkama prosedürü 3 kez kuru tekrarlayın. </li><li> ayrıca, gofretin kurutmak için 180 ° C&#39;de 20 dakika boyunca bir sıcak plaka üzerinde gofret yerleştirin. </li><li> 1500 rpm&#39;de (1b Şekil) 45 s için gofret ve spin kaplama üstünde olumsuz fotorezist 5 ml dökün; döndürmeli kaplama sonrasında bir fotorezist boncuğu, fotorezist nispeten yüksek yoğunlukta gofret kenarında oluşturulur. </li><li> 5 saat boyunca bir tesviye stand düzleştirme fotodirenç kaplı gofret dengeleyin. </li><li> 65 ° C&#39;de 12 dakika boyunca bir sıcak plaka üzerinde fotorezist kaplı gofret yerleştirinC, 95 ° C de 35 dakika ve 65 ° C (yumuşak pişirme) 12 dk. </li><li> Maske tutucu ve hizalama substrat aşamasında yumuşak pişmiş gofret film maskesi sabitleyin. Fotorezist katılaşmaya 650 mJ / cm2&#39;de 43 s için ultraviyole (UV) ışığa maruz. </li><li> 65 ° C, 95 ° C de 15 dakika ve 65 ° C (maruziyet sonrası pişirme), 5 dakika, 5 dakika boyunca sıcak plaka üzerinde gofret yerleştirin. </li><li> unsolidified fotodirencin çıkarmak için 30 dakika boyunca fotoresist gofret bırakın. </li><li> Geri kalan IPA çıkarmak için izopropil alkol (IPA) ve N2 gazı ile kuru ile gofret durulayın. </li></ol></li><li> PDMS mikrokanalın imalatı <ol><li> Gofret ve atmosferik plazma makinesi 25 ile B 200 bir güçte, 1 dakika için fotorezist kalıbın yüzeyinin tedavi; CH4 gaz akışları ve Sırasıyla, 6 ve 30 sccm olmalıdır. Kolayca polyd ayırmak için bu hidrofobik işlemin gerçekleştirmegofret ve ışığa dirençli kalıp (Şekil 1c) yüzeyinden dimetilsiloksan (PDMS) mikrokanal. </li><li> PDMS baz karıştırılması ve 10 arasında bir oranda sertleştirici PDMS çözeltisi hazırlayın: 1 arasındadır. 2 dakika boyunca karıştırın. </li><li> bir Petri kabı içinde çok ince bisküvi (150 mm x 15 mm) yerleştirilir ve PDMS çözeltisi 100 ml. Bir desikatörde kullanarak karıştırarak elde oluşturulan kabarcıklar çıkarın. </li><li> PDMS çözeltisi (Şekil 1d ve h) katılaşması 80 ° C &#39;de 2 saat süre ile bir fırında Petri tabağına yerleştirin. </li><li> Bir tıraş bıçağı ile PDMS mikrokanalın dış hattı boyunca kesip gofret ayırmak; 13 mm long, 300 um genişliğinde ve 150 um, yüksek (Şekiller 1e, f, i): imal PDMS mikrokanal aşağıdaki boyutlara sahip olmalıdır. Not: deliklerin iki tip tek modlu fiber (SMF), kablo ve borular eklemek için bir micropuncture ile üretilir: (a girişinePDMS mikrokanal (Şekil 1 g ND çıkış)). SMF kablo altın plaka çentikli nanohole lazer ışınını göndermek üzere kullanılır. tüp / ekleme PDMS mikrokanal ila / parçacık çözeltisi elde etmek için kullanılmaktadır. </li><li> PDMS mikrokanalın her bir ucunda 1.5 mm giriş ve çıkış delikleri ile delinmesi. PDMS mikrokanalın merkezinde bir 0.3 mm SMF kablo deliği delmek. </li></ol></li></ol> Altın Plate 2. Aşındırma yöntem <ol><li> 25 x 6.25 mm2 (Şekil 2a) boyutları olan, ticari olarak temin edilebilen altın plakası hazırlayın. </li><li> Aşağıdaki temizleme prosedürleri ile altın plaka üzerinde herhangi bir yabancı madde çıkarın. Her biri 5 dakika boyunca aseton, metanol, ve DI su daldırılarak aşağıdaki sırada temizleyin. </li><li> 10 s için altın plaka DI su ile 3 kez yıkayın ve kalan DI suyun ayrılması için N2 gazı ile plaka kurutun. </li><li> için sıcak plaka üzerinde altın plaka yerleştirin180 ° C de 20 dakika tam olarak kalan nemi çıkarmak için. </li><li> 3,000 rpm&#39;de 40 saniye için altın kaplama sıkma tabakasında heksametildisilazan (HMDS) 0.5 mL dökün. </li><li> 3,000 rpm&#39;de 40 saniye için spin kaplı HMDS&#39;nin üst ve sıkma tabakasında pozitif fotorezist 0.5 mL dökün (Şekil 2b). </li><li> 110 ° C (yumuşak kabartma) 90 s için sıcak plaka üzerinde fotorezist kaplı altın plaka koyun. </li><li> cam levhanın film maskesi saptamak ve alt tabaka sahnede yumuşak pişmiş altın plaka yerleştirilir. Photoresist&#39;i erimesi için 64 mJ / cm2 4.5 saniye boyunca UV ışığına Açığa. </li><li> 1 dakika çözündürüldü fotorezist (Şekil 2c) uzaklaştırmak için fotodirenç altın plaka bırakın. DI suyla Altın plaka durulayın ve N2 gazı ile kurutulur. </li><li> Maruz Au (Şekil 2d) uzaklaştırmak için 28 Â / sn bir aşındırma hızında 45 sn Au yanığı altın plaka bırakın. DI Su sağlama altın plaka durulayınR ve N2 gazı ile kurutulur. </li><li> Maruz Ti (Şekil 2e) çıkarmak için 25 Â / sn bir aşındırma oranı 5 saniye için Ti yanığı altın plaka bırakın. DI suyla Altın plaka durulayın ve N2 gazı ile kurutulur. </li><li> 3 dakika her biri (Şekil 2f) aseton, metanol ve Dİ su içinde daldırarak altın levha üzerinde kalan fotorezist çıkarın; Yazılı sırayla plaka bırakın. </li><li> 10 s için altın plaka DI su ile 3 kez yıkayın. N2 gazı ile kuru DI su uzaklaştırılmıştır. </li><li> Tamamen nemi çıkarmak için 120 ° C&#39;de 3 dakika boyunca sıcak plaka üzerinde altın plakayı; üretilen altın blok 400 x 150 um 2 (Şekil 2 s) olmalıdır. </li><li> Değirmen aşındırma (Şekiller 2G ve i) sonra imal edilmiş altın bloğun merkezinden bir odaklanmış iyon demeti (FİB) kullanılarak 400 nm nanohole. altın bl odaklanmak için 370-nm dairesel model oluşturma3 s boyunca 28 pA 30 kV voltaj hızlandırıcı bir iyon ile takılıp sıkıştırılmış. </li></ol> Microchip 3. Montaj <ol><li> 80 W bir güç ve 825 mTorr 25 arasında bir basınçta bir plazma sistemi ile bir araya bağlamak için O2 plazma ile 1 dakika için PDMS mikrokanal ve altın plakanın her iki yüzünü de maruz bırakınız. NOT: Bu altın blok ve PDMS mikro kanal mikrometre düzeyinde olduğu için hassasiyetle bunları eklemek özellikle zordur. Bu nedenle, bir kamera ve bir el aşaması ile bir hizalama kullanın. </li><li> Hizalayıcı (Şekil 3a), maske tutucu film bir maske için kullanılan cam levhanın sabitleyin. </li><li> Cam levhanın Ç 2 -plazma ile muamele edilmiş PDMS mikrokanalı takın; PDMS hidrofilik olduğu için, kolayca herhangi bir yapışma çözüm olmadan cam levhanın eklenecektir. Hizalayıcı (Şekil 3a), alt-tabaka aşamasında altın kaplamalı sabitleyin. </li><li> th merkezlerini bulunhizalama kamerayı kullanarak, aynı eksen üzerinde hizalanmış e SMF kablo deliği ve altın blok. Iki parça (Şekil 3b ve c) birleştirmek için el aşaması kaldırın. </li></ol> PDMS Coating Mikroçip yan yüzey Pürüzlülüğünün 4. Yapı Not: 400 x 150 um 2 sabit boyutlara sahip altın kaplama PDMS malzemeden daha kesmek için nispeten daha zordur. Bu nedenle, levhanın PDMS mikrokanalı ayırmak için, bir traş makinesi bıçak altın plaka daha büyük bir parçasını kesmek için kullanılır. Kanalın içinde bir mikroskop (Şekil 4a) yan taraftan bakıldığı şekilde iki parça birleştirdikten sonra, altın plaka PDMS nisbetle aşırı parçalar daha sonra kesilmelidir. Bununla birlikte, bir pencere olarak kullanılan kesim yüzeyi, yüksek bir yüzey pürüzlülüğüne sahiptir ve sonuç olarak (Şekil kanalda akan parçacıkların bulutlu görüntüler üretir4b). PDMS çözeltisi ile Kaplama Bu sorunu gidermek için yeniden gerçekleştirilir. <ol><li> 10 de madde PDMS taban karıştırılması ve kür PDMS çözeltisi hazırlayın: 1 oranında 2 dakika boyunca karıştırın. </li><li> Petri kabı içine PDMS çözeltisi 2 ml dökün ve 1000 rpm&#39;de (şekil 4c) 30 s için sıkma kaplama yapmak. </li><li> Petri kabı (Şekil 4d) ile mikroskop yer alacak olan mikroçip yüzeyi yerleştirin. PDMS çözeltisi katılaşmaya 80 ° C&#39;de 1 saat boyunca bir fırında Petri tabağına yerleştirin. </li><li> Mikroçip ve bir tıraş bıçağı kullanılarak PDMS sınır kesin ve daha sonra Petri çanak ayırmak (Şekil 4e, f). </li></ol> 5. Lazer Kavrama Microchip SMF Kablo takma için NOT: plasmonik cımbız sistemi için, bir 1.064 nm dalga boyu olan bir fiber optik gelen lazer kullanılır. SMF kablo inci çapı için kullanılandiş lazer (5 mm), mikroçip altın bloğu (400 x 150 um 2) ile öğütülmüş nanohole lazer ışınını göndermek üzere çok büyüktür. SMF kablonun kaplama çapı 125 um&#39;dir. Bu nedenle, gelen lazer ve SMF kablo bağlanmış olması gerekir. <ol><li> Mikroskop objektif bir 40X objektif lens SMF coupler&#39;inde monte bağlayın. SMF bağlayıcı elyaf kelepçesi üzerine SMF kablo sabitleyin. objektif lens arka açıklığı doldurmak için gelen lazer ışını hizalayın. </li><li> SMF kuplörün donatılmış üç eksenli el aşamasında ayarlayarak SMF kablo göbeğine lazer ışınının odak. </li><li> mikroçip SMF kablo deliğine SMF kablosunun diğer ucunu yerleştirin. mikroçip de sabit fiber kablo müstakil edilemez, çünkü elyaf kablosunun kenarında sokulmasından önce lazer gücü ölçün. </li><li> SMF kabin arasındaki boşluktan akan parçacık çözeltisi sızmasını önlemek için, epoksi yapıştırıcı kullanılarak SMF kablo deliği mühürle deliği (300 um) ve SMF kablo (125 um) kaplama; yerleştirilen fiber kablosunun ucu sıvı akışını önlemek için mikrokanalı girmek gerekir. El ile bu nanohole barındıran altın bloğuna dik olacak şekilde Görsel geri-besleme fiber kablo hizalayın. </li></ol> Microchip 6. plasmonik Yakalama Tek Floresan Polistiren Parçacık <ol><li> bir şırınga micropump etmek mümkündür ve parçacık çözeltisi ile doldurulmuş olan şırınga, takın. floresan mikroskop örnek aşamasında cam kapak yerleştirin. mikroçip giriş / çıkış delikleri tüpleri bağlayın. cam kapak üzerinde PDMS kaplı mikroçip yüzeyi yerleştirin. </li><li> floresan mikroskopu üzerinde monte kamera ile kanalın iç gözlemleyerek 60X su daldırma objektif lense ortogonal mikroçip yerleştirin. yerinde mikroçip düzeltmek için şeffaf bant kullanın. Şırınga KD ile mikroçip giriş borusunuEdle. </li><li> 20 um / s mikropompayı kontrol ederek mikroçipe parça çözeltisi ekleyin. Bu anda, floresan lamba açıldığında floresan parçacık kanalında da gözlenebilir olduğunu teyit etmektedir. </li><li> parçacık çözeltisi mikroçip çıkışından çıkar kadar bekleyin. 3.4 mm / s hız ayarlama. </li><li> o nanohole içine lazer yayar, böylece lazer kaynak cihazı çevirin; Floresan parçacık nanohole RIM sıkışacaktır. </li><li> tuzak parçacık çıkar kadar mikropompayı kontrol edilmesi ile 0,4 mm / s artışlarla akışkan hızı Rampa. sıkışan parçacıklar kaçış akışkanın hızını ölçer. Bu ölçülen akışkan hızı kullanarak her lazer yoğunluğu için maksimum yakalama gücü elde edilir. </li></ol>

<ol><li>Crane, N. B., Onen, O., Carballo, J., Ni, Q., Guldiken, R. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/article/10.1007/s10404-012-1060-1">Fluidic assembly at the microscale: progress and prospects.</a> Microfluid. Nanofluid. 14 (3), 383-419 (2013).</li>
<li>Yao, B., Luo, G. A., Feng, X., Wang, W., Chen, L. X., Wang, Y. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+microfluidic+device+based+on+gravity+and+electric+force+driving+for+flow+cytometry+and+fluorescence+activated+cell+sorting%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">A microfluidic device based on gravity and electric force driving for flow cytometry and fluorescence activated cell sorting.</a> Lab Chip. 4 (6), 603-607 (2004).</li>
<li>Zhang, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On-chip+manipulation+of+continuous+picoliter-volume+superparamagnetic+droplets+using+a+magnetic+force%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">On-chip manipulation of continuous picoliter-volume superparamagnetic droplets using a magnetic force.</a> Lab Chip. 9 (20), 2992-2999 (2009).</li>
<li>Park, I. Y., Sung, S. Y., Lee, J. H., Lee, Y. G. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0960-1317/17/10/N03/pdf">Manufacturing micro-scale structures by an optical tweezers system controlled by five finger tips.</a> J. Micromech. Microeng. 17, N82-N89 (2007).</li>
<li>Kim, J. D., Hwang, S. U., Lee, Y. G. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0960-1317/22/10/105003">Traceable assembly of microparts using optical tweezers.</a> J. Micromech. Microeng. 22, 105003(2012).</li>
<li>Kim, J. D., Lee, Y. G. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0960-1317/23/6/065010">Construction and actuation of a microscopic gear assembly formed using optical tweezers.</a> J. Micromech. Microeng. 23, 065010(2013).</li>
<li>Kim, J. D., Choi, J. H., Lee, Y. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+measurement+of+the+maximal+forces+in+plasmonic+tweezers%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">A measurement of the maximal forces in plasmonic tweezers.</a> Nanotechnology. 26 (42), 425203(2015).</li>
<li>Kim, J. D., Lee, Y. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trapping+of+a+single+DNA+molecule+using+nanoplasmonic+structures+for+biosensor+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed.+Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Trapping of a single DNA molecule using nanoplasmonic structures for biosensor applications.</a> Biomed. Opt. Express. 5 (8), 2471-2480 (2014).</li>
<li>Quidant, R. <a target="_blank" href="https://www.cambridge.org/core/journals/mrs-bulletin/article/plasmonic-tweezersthe-strength-of-surface-plasmons/3637FF8C774139A6CCBD5666BC87F310">Plasmonic tweezers - the strength of surface plasmons.</a> MRS Bull. 37 (8), 739-744 (2012).</li>
<li>Juan, M. L., Gordon, R., Pang, Y., Eftekhari, F., Quidant, R. <a target="_blank" href="http://www.nature.com/nphys/journal/v5/n12/abs/nphys1422.html">Self-induced back-action optical trapping of dielectric nanoparticles.</a> Nat. Phys. 5, 915-919 (2009).</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 (9), 3763-3767 (2011).</li>
<li>Tanaka, Y., Kaneda, S., Sasaki, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanostructured+potential+of+optical+trapping+using+a+plasmonic+nanoblock+pair%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Nanostructured potential of optical trapping using a plasmonic nanoblock pair.</a> Nano Lett. 13 (5), 2146-2150 (2013).</li>
<li>Kang, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-power+nano-optical+vortex+trapping+via+plasmonic+diabolo+nanoantennas%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Commun%22%5BJournal%5D)">Low-power nano-optical vortex trapping via plasmonic diabolo nanoantennas.</a> Nat. Commun. 2, 582(2011).</li>
<li>Roxworthy, B. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+plasmonic+bowtie+nanoantenna+arrays+for+optical+trapping%2C+stacking%2C+and+sorting%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Application of plasmonic bowtie nanoantenna arrays for optical trapping, stacking, and sorting.</a> Nano Lett. 12 (2), 796-801 (2012).</li>
<li>Shoji, T., Tsuboi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasmonic+optical+tweezers+toward+molecular+manipulation%3A+tailoring+plasmonic+nanostructure%2C+light+source%2C+and+resonant+trapping%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem.+Lett%22%5BJournal%5D)">Plasmonic optical tweezers toward molecular manipulation: tailoring plasmonic nanostructure, light source, and resonant trapping.</a> J. Phys. Chem. Lett. 5 (17), 2957-2967 (2014).</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 (1), 402-406 (2012).</li>
<li>Tsuboi, Y., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jz100659x">Optical trapping of quantum dots based on gap-mode-excitation of localized surface plasmon.</a> J. Phys. Chem. Lett. 1, 2327-2333 (2010).</li>
<li>Shoji, T., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23586869">Permanent fixing or reversible trapping and release of DNA micropatterns on a gold nanostructure using continuous-wave or femtosecond-pulsed near-infrared laser light.</a> J. Am. Chem. Soc. 135 (17), 6643-6648 (2013).</li>
<li>Grigrenko, A. N., Roberts, N. W., Dickson, M. R., Zhang, Y. <a target="_blank" href="http://www.nature.com/nphoton/journal/v2/n6/abs/nphoton.2008.78.html">Nanometric optical tweezers based on nanostructured substrates.</a> Nat. Photonics. 2, 365-370 (2008).</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 (10), 3387-3391 (2009).</li>
<li>Chen, K. Y., Lee, A. T., Hung, C. C., Huang, J. S., Yang, Y. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transport+and+trapping+in+two-dimensional+nanoscale+plasmonic+optical+lattice%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Transport and trapping in two-dimensional nanoscale plasmonic optical lattice.</a> Nano Lett. 13 (9), 4118-4122 (2013).</li>
<li>Berthelot, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+manipulation+with+scanning+near-field+optical+nanotweezers%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Nanotechnol%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional manipulation with scanning near-field optical nanotweezers.</a> Nat. Nanotechnol. 9 (4), 295-299 (2014).</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 (1), 125-132 (2011).</li>
<li>Wang, K., Schonbrun, E., Steinvurzel, P., Crozier, K. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trapping+and+rotating+nanoparticles+using+a+plasmonic+nano-tweezer+with+an+integrated+heat+sink%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Commun%22%5BJournal%5D)">Trapping and rotating nanoparticles using a plasmonic nano-tweezer with an integrated heat sink.</a> Nat. Commun. 2, 469(2011).</li>
<li>Byun, D., Cho, S. J., Kim, S. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0960-1317/23/12/125010">Fabrication of a flexible penetrating microelectrode array for use on curved surfaces of neural tissues.</a> J. Micromech. Microeng. 23, 125010(2013).</li>
</ol>

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Şekil 6a dikdörtgen nokta gösterilen SMF kablosu, mikroçip üzerinde SMF kablo deliğine sokulmuştur. SMF kablo delik kablo çapından daha büyük olduğu için, epoksi yapıştırıcı akan parçacık çözeltisi sızmasını önlemek için bir boşluğu kapatmak için kullanılmıştır. epoksi yapıştırıcı tatbik edilmeden önce, altın bloğu ve kablo kenarı eş eksenli olarak, bir mikroskop kullanılarak elle hizalanmalıdır. bu eş eksenli olarak hizalanabilir sokulan kablo kenar ve nanohole için ideal olmasına rağmen, hafif bir yan...

mikro nesneleri işlemek yeteneği birçok mikro / nano deneyleri için vazgeçilmez bir özelliktir. Direkt temas manipülasyonlar manipüle nesneleri zarar verebilir. Daha önce düzenlenen nesneleri serbest bırakılması nedeniyle de yapışma problemlerinin zordur. Bu sorunların üstesinden gelmek için, bir akışkan 1, elektrikli 2, manyetik, 3 veya foton kuvvetleri 4, 5, 6, 7 kullanarak birkaç dolaylı yöntemler, 8 önerilmiştir. Fotonik güçlerini kullanmak plasmonik cımbız olay yoğunluğu 9 daha büyük olağanüstü saha geliştirme birkaç siparişlerin fiziği dayanmaktadır. Bu son derece güçlü alan geliştirme son derece küçük nano parçacıkların yakalanmasını sağlar. Örneğin, hareketsiz ve nano boyutlu işlemek için gösterilmiştirpolistiren partikülleri 7, 10, 11, 12, 13, 14, polimer zincirleri 15, proteinler 16, kuantum noktaları 17 ve DNA moleküllerinin 8, 18 gibi nesneler. Onlar etkili bir şekilde incelenir önce hızlı bir şekilde yok ya çünkü lazer yüksek yoğunluğu nedeniyle hasar nedeniyle plasmonik cımbız olmadan, tuzak nanopartiküller zordur. Birçok plasmonik çalışmalar çeşitli nano ölçekli altın yapılarını kullanmışlardır. Biz, 19 nanodisk türleri, 12, 13, 14, 15 çıkıntı yapan olarak altın yapıları kategorize <syukarı&gt;, 20, 21 ya da bastırılmış nanohole tipi 7, 8, 10, 11, 22, 23. ikincisi için, altın substratlar gözlem açılma alanı nedeniyle, görüntüleme kolaylık açısından, nanodisk türleri nanohole türlerine göre daha uygundur. Ayrıca, plasmonik yakalama plasmonik yapının yakınında meydana gelir ve gözlem daha zor hale getirir. Bizim bilgimize göre, nanohole türlerinde plasmonik yakalama oranı sadece dolaylı saçılma sinyallerini kullanarak doğrulandı. Ancak, bu tür mikroskobik görüntüleri gibi hiçbir başarılı direkt gözlemler, bildirilmiştir. Çok az çalışma sıkışan partiküllerin pozisyon tarif edilmiştir. Bu tür bir sonuç, Wang ve arkadaşları tarafından sunuldu. Onlar altın maddesi üzerinde bir altın sütunu oluşturulur ve p gözlenenBir floresan mikroskop 24 ile eşya hareketi. Bununla birlikte, bu ışın eksenine paralel yönde değil yanal hareketlerini izlemek için etkilidir. Bu yazıda, yeni akışkan mikroçip tasarım ve üretim prosedürlerini tanıtmak. Bu çip kullanarak, plasmonik nano paralel ve dik yönde hem de plasmonically sıkışan partiküllerin izleme göstermektedir. Ayrıca, mikroçip, uç hızı bulmak için akışkan hızı artırılarak immobilize parçacığın maksimum kuvveti ölçer. plasmonik cımbız üzerinde çoğu çalışma nicel deneysel kurulumları kullanılan maksimal yakalama kuvvetleri gösteremez çünkü bu çalışma benzersizdir.

<table><tbody><tr><td>Negatif fotorezist&nbsp;</td><td>MicroChem</td><td>SU-8 2075</td><td></td></tr><tr><td>Geliştirici</td><td>MicroChem</td><td>SU-8 Geliştirici</td><td></td></tr><tr><td>Pozitif fotorezist&nbsp;</td><td>Merck Ltd.</td><td>AZ GXR-601</td><td></td></tr><tr><td>AZ Photoresist Geliştiriciler</td><td>Merck Ltd.</td><td>AZ 300 MIF</td><td></td></tr><tr><td>HMDS</td><td>Merck Ltd.</td><td>AZ Yapışma Arttırıcı</td><td></td></tr><tr><td>Hizalayıcı Midas</td><td>Sistemi</td><td>MDA 400M</td><td></td></tr><tr><td>Atmosferik plazma makinesi&nbsp;</td><td>Atmosferik Proses Plazma A.Ş.</td><td>IDP-1000</td><td></td></tr><tr><td>Polidimetilsiloksan (PDMS)</td> <td>Dow Corning</td><td>Sylgard 184 A / B</td><td></td></tr><tr><td>Altın kaplamalı test slaytları</td><td>EMF Co.</td><td>TA124(Ti/Au)</td><td></td></tr><tr><td>Au etchant&nbsp;</td><td>Transene A.Ş.</td><td>TFA</td><td></td></tr><tr><td>Ti Etchant&nbsp;</td><td>Transene A.Ş.</td><td>TFT</td><td></td></tr><tr><td>40X objektif lens&nbsp;</td><td>Edmund Optics</td><td>40X DIN</td><td></td></tr><tr><td>60X suya daldırma objektif lens&nbsp;</td><td>Olympus</td><td>LUMPLFLN 60XW</td><td></td></tr><tr><td>Fiber optik olay lazeri&nbsp;</td><td>IPG Fotonik</td><td>YLR 10</td><td></td></tr><tr><td>SMF bağlayıcı</td><td>Thorlabs</td><td>MBT612D/M</td><td></td></tr><tr><td>Şırınga mikropompası</td><td>Harvard</td><td>PC2 70-4501</td><td></td></tr><tr><td>Floresan mikroskop ve nbsp;</td><td>Olympus</td><td>IX-51</td><td></td></tr><tr><td>Plazma sistemi</td><td>Femto Science Inc</td><td>CUTE-MPR</td><td></td></tr></tbody></table>

bir İzleme ortamında plasmonik yakalama ve nanopartiküller yayın

Plasmonic Trapping and Release of Nanoparticles in a Monitoring Environment

Plasmonik cımbız polarize nano ölçekli nesneleri tutmak için yüzey plazmon Polaritonlar kullanın. plasmonik cımbız çeşitli tasarımlar arasında sadece birkaç immobilize parçacıkların gözlemleyebiliriz. Ayrıca, çalışmaların sınırlı sayıda deneysel parçacıklar üzerinde exertable kuvvetleri ölçüldü. tasarımlar çıkıntılı nanodisk türüne veya bastırılmış nanohole türü olarak sınıflandırılabilir. İkincisinin için, mikroskobik gözlem son derece zordur. Bu yazıda, yeni plasmonik cımbız sistemi bir plasmonik nanohole yapının simetrik eksenine paralel ve dik yönde hem de parçacıklar izlemek için sokulur. Bu özellik nanohole kenarına yakın her parçacığın hareketini gözlemlemek için bize sağlar. Ayrıca, miktar yeni akışkan kanalı kullanılarak maksimum sıkıştırma kuvvetinin tahmin edilebilir.

PDMS mikrokanal ve nanohole altın plakasının fabrikasyon işlemi, Şekil 1 ve 2 de gösterilmiştir. Yöntem iki parçaları birleştirmek ve gerçek mikroçip, Şekil 3 &#39;de gösterilmiştir. PDMS mikroçip tarafından kanalın içini ortaya çıkarmak için kesilmiştir. Bununla birlikte, bunun nedeni, kesme düzleminin yüzey pürüzlülüğünün kanalda akan parçacıkların gözlemlemek zordu. Bu nedenle, Şekil 4&#39;te gösterildiği gibi, bu sor...

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

Plasmonic tweezers use surface plasmon polaritons to confine polarizable nanoscale objects. Among the various designs of plasmonic tweezers, only a few ...

Bu deneyin genel amacı, plazmonik bir nano-delik yapısının simetrik eksenine hem paralel hem de dik olan iki boyutta parçacıkları izlemek ve sistemin maksimum yakalama kuvvetini nicel olarak tahmin etmektir. Bu yöntem; hızlı immünassay geliştirme, hücre ve bakteri yakalama, lipozom analizi ve nanoparçacık ilaç salım çalışmalarıyla ilgili yaşam bilimlerindeki soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, parçacık hareketinin iki boyutta; biri lazer ışını ekseninde, diğeri ise ona dik yönde izlenmesine olanak tanımasıdır.Başlangıç olarak, standart fotolitografik teknikleri kullanarak mikrokanal kalıbını hazırlayın ve wafer'ı 150 milimetre çapındaki bir Petri kabına yerleştirin. Ardından, 10 birim PDMS bazını bir birim kürleme ajanı ile karıştırın ve karışımı iki dakika boyunca karıştırın. Karıştırma işlemi tamamlandıktan sonra, 100 mililitre PDMS karışımını wafer'ın üzerine dökün.Petri kabını bir vakum odasına yerleştirin ve PDMS'deki hava kabarcıklarını gidermek için vakum uygulayın. Ardından, PDMS çözeltisini katılaştırmak için Petri kabını 80 °C'de iki saat boyunca bir fırında bekletin. Soğuduktan sonra kabı fırından çıkarın, bir jilet yardımıyla PDMS mikrokanalının konturları boyunca kesin ve plakadan ayırın.Ardından, PDMS mikrokanalının her iki ucuna 1,5 mm giriş ve çıkış delikleri açmak için 1,5 mm'lik bir biyopsi pançı kullanın. Mikrokanalın merkezine tek modlu optik fiber kablo için bir delik açmak için 0,3 mm'lik bir panç kullanın. İşleme, beraberindeki metin protokolünde açıklandığı şekilde, ticari olarak temin edilen bir altın plakayı temizleyerek başlayın.Ardından, plakayı spin coater'a yerleştirin ve altın plakanın üzerine 0,5 milliliters hexamethyldisilazane dökün. Plakaya 3000 RPMs hızında 40 saniye boyunca spin-coating uygulayın. Sonrasında, spin-coating uygulanmış hexamethyldisilazane'in üzerine 0,5 milliliters pozitif fotoresist dökün ve plakaya 3000 RPMs hızında 40 saniye daha spin-coating uygulayın.Plakayı spin-coater'dan çıkarın ve fotoresist'i yumuşak pişirme (soft-bake) işlemi için 110 °C'de 90 saniye boyunca sıcak plakaya yerleştirin. Ardından, film maskesini cam gofere sabitlemek için scotch bant kullanın ve yumuşak pişirme işlemi tamamlanmış altın plakayı substrat tablasına yerleştirin. Fotoresist'i çözmek ve 400 µm uzunluğunda, 150 µm genişliğinde bir altın dikdörtgen oluşturmak için numuneyi 4,5 saniye boyunca UV ışığına maruz bırakın.Ardından, çözünmüş fotoresist tabakasını uzaklaştırmak için altın plakayı bir dakika boyunca fotoresist geliştiricisine daldırın. Sonra altın plakayı deiyonize su ile durulayın ve nitrojen gazı kullanarak kurutun. Açıkta kalan altın tabakasını uzaklaştırmak için altın plakayı 45 saniye boyunca altın aşındırıcı çözeltisine daldırın.Ardından, altın plakayı deiyonize su ile durulayın ve nitrojen gazı kullanarak tekrar kurulayın. Sonrasında, açığa çıkmış titanyumu uzaklaştırmak için plakayı beş saniye boyunca titanyum aşındırıcıya daldırın; ardından altın plakayı bir kez daha deiyonize su ile durulayın ve nitrojen gazı ile kurulayın. Altın plaka üzerindeki kalan fotoresist tabakasını, plakayı sırasıyla aseton, metanol ve son olarak deiyonize su içerisinde üçer dakika bekleterek temizleyin.Plakayı, her biri 10 saniye sürecek şekilde üç kez deiyonize su ile durulayın ve ardından plakayı tekrar nitrojen gazı ile kurulayın. Daha sonra, kalan tüm nemi tamamen gidermek için plakayı 120 derece Celsius sıcaklıktaki ısıtıcı tabla üzerinde üç dakika bekletin. Ekli metin protokolünde açıklandığı gibi, odaklanmış iyon demeti kullanarak üretilen altın bloğun merkezine 400 nanometre boyutunda bir nano delik açın.Hem PDMS mikrokanalı hem de altın plakayı bir plazma odasına yerleştirin. Temas eden yüzeyleri bir dakika boyunca oksijen plazması ile işlemden geçirin. Altın plakayı hizalayıcının substrat tablasına sabitleyin.Ardından, SMF kablo deliğinin ve altın bloktaki deliğin merkezlerini aynı eksen üzerinde hizalamak için hizalayıcı üzerindeki kamerayı kullanın. İki parçayı birleştirmek için manuel sahneyi kaldırın. Daha sonra, bir Petri kabına iki mililitre karışımlı PDMS çözeltisi dökün ve kabı 1000 RPM'de 30 saniye boyunca spin-coat işlemine tabi tutun.Ardından, kesilmiş mikroçipi alın ve mikroskop üzerine yerleştirilecek yüzeyi Petri kabındaki PDMS'in içine yerleştirin. PDMS çözeltisinin katılaşması için Petri kabını 80 °C'de bir saat boyunca fırında bekletin. Soğuduktan sonra, bir jilet yardımıyla mikroçip ve PDMS'in kenarlarını kesin ve ardından Petri kabından ayırın.İlk olarak, 40x objektif lensini tek modlu optik fiber kablo kuplörünün mikroskop objektif yuvasına bağlayın. Ardından, tek modlu optik fiber kabloyu kablo kuplörünün fiber klemine sabitleyin. Gelen lazer ışınını, objektif lensinin arka açıklığını dolduracak şekilde hizalayın.Ardından, kuplör üzerine yerleştirilmiş olan üç eksenli manuel sahneyi ayarlayarak lazer ışınına kablonun merkezine odaklayın. Mikroçip üzerindeki sabit fiber kablo çıkarılamadığı için, lazer gücünü fiber kablonun ucuna yerleştirmeden önce ölçün. Daha sonra, kablonun karşı ucunu mikroçipin kablo deliğine yerleştirin.Görsel geri bildirim kullanarak fiber kabloyu, nanodeliği barındıran altın bloğa dik olacak şekilde manuel olarak hizalayın. Yerleştirilen fiber kablonun ucu, sıvı akışını engellememesi için mikrokanala girmemelidir. Son olarak, kablo deliği ile optik fiber kablonun kaplaması arasındaki 87,5 mikrometre boşluktan akan partikül solüsyonunun sızmasını önlemek için kablo deliğini epoksi yapıştırıcı ile sızdırmaz hale getirin.100 nanometre çapında polistiren partikül çözeltisi içeren bir şırıngayı, bir şırınga mikro pompasına takın. Ardından, mikroçipin giriş ve çıkış deliklerine tüpler bağlayın. Bağlantı işlemi tamamlandıktan sonra, şırınga pompasını saniyede 20 mikrometreye ayarlayın ve partikül çözeltisini mikroçipin içine enjekte edin.Ardından, floresan lambayı açın ve floresan partikülün kanalda gözlemlenebildiğini doğrulayın. Partikül çözeltisi mikroçipin çıkışından ayrıldığında, pompa hızını 3.4 micrometers per second değerine düşürün. Sonra, lazer kaynağını açarak lazerin nanodelik içerisine yayılmasını sağlayın.Bu işlem, floresan partikülü nanodeliğin kenarında hapsedecektir. Son olarak, hapsolmuş partikül kurtulana kadar mikro pompayı kontrol ederek sıvı hızını saniyede 0,4 mikrometre artışlarla kademeli olarak yükseltin. Her lazer yoğunluğu için maksimum yakalama kuvvetini elde etmek için bu bilgileri kullanın.Burada, parçaların hizalanmasını ve nanodelik konumunu gösteren mikrokanal düzeneğinin büyütülmüş bir versiyonu gösterilmektedir. 100 nanometre floresan polistiren partiküller mikrokanaldan akarken, nanodelikteki lazer tarafından yakalanırlar. Yakalanmayan partiküller nanodeliğin yanından akarken, yakalanan partikül konumunda kalır.Akış hızı artırıldığında, tutulan parçacık kurtulabilmiştir. Birkaç uygulama sonrası, işlemler uygun şekilde gerçekleştirilirse yaklaşık 14 saat içinde tamamlanabilir. Bu prosedür uygulanırken, mikroçipin PDMS kaplamasının yüzey pürüzlülük boyutunu iyileştirmek önemlidir.Bu videoyu izledikten sonra, plazmonik bir nanoyapının simetri eksenine hem paralel hem de dik yönlerdeki partiküllerin nasıl izleneceği konusunda iyi bir bilgiye sahip olmalısınız.

plasmonic-trapping-release-nanoparticles-monitoring

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

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

Nanopartiküllerin Optik Yakalama

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

Biz optik mikro-parçacıklar nanoplasmonic optik kafes tuzak açıklayınız.

Nanoplasmonic optik kafes içinde mikro parçacıkların bindirme

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

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

Camına Polikristal silikon ince film güneş pilleri kristalizasyon, kusur pasivasyon ve metalizasyon takip bor ve fosfor katkılı silikon tabakalar birikimi ile üretilmektedir. Işık yakalayan Plasmonic ~% 45 Fotoakım geliştirme sonuçlanan dağınık bir reflektör ile kapatılmış silikon hücrenin yüzeyinde Ag nanopartiküller oluşturarak tanıtıldı.

Plasmonic geliştirilmiş Işık-tutucu ile Polycrystalline Silikon İnce-film Solar hücreler

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 tasarım, imalat, ve geleneksel photoconductive yayıcılar göre büyüklüğü daha yüksek Terahertz güç seviyeleri iki sipariş sunuyoruz plasmonik photoconductive yayıcılar, deneysel karakterizasyonu için yöntemler açıklanmaktadır.

Plasmonik Foto iletken Terahertz Vericiler Tasarımı, İmalatı ve Deneysel Karakterizasyonu

Gümüş nanoteller, elektronları ve optik bilgileri aynı anda yüzey plazmonları şeklinde taşıyabilir. Burada böyle bir paylaşılan devreyi gerçekleştirmek için bir prosedür açıklanmış ve her iki bilgi taşıyıcısının yayılmasındaki sınırlamalar değerlendirilmiştir.

Akım Taşıyan Gümüş Nanotellerde Plazmonik Taşınımın Değerlendirilmesi

Öğrenin plazmonik cımbızlarla iki boyutlu parçacık yakalama ve görüntüleme yöntemini. Bu teknik, maksimum yakalama kuvvetini nicel olarak ölçerek immünoassay ve ilaç salınımı uygulamalarına katkı sağlar.

Bir İzleme Ortamında plasmonik Yakalama ve Nanopartiküller Yayın

Daha fazla video keşfet