모니터링 환경에서 플라즈몬 트랩 및 나노 입자의 릴리스
Summary
플라즈몬 핀셋을 통합 마이크로 칩 제조 공정은 여기에 표시됩니다. 마이크로 칩은 최대 트래핑 힘을 측정하기 위해 갇힌 입자의 영상을 가능하게한다.
Abstract
플라즈몬 핀셋 극성 나노 크기의 물체를 한정하는 표면 플라즈몬 폴라를 사용합니다. 플라즈몬 핀셋의 다양한 디자인 중 몇은 고정화 된 입자를 관찰 할 수있다. 또한, 연구 제한된 수의 실험적 입자에 exertable 힘을 측정 하였다. 디자인은 nanodisk 돌출 형 또는 억제 나노 홀 유형으로 분류 될 수있다. 후자의 경우, 현미경 관찰은 매우 도전이다. 본 연구에서, 새로운 플라즈몬 집게 시스템 플라즈몬 나노 홀 구조의 대칭 축에 평행 및 수직 방향 모두에서 입자를 모니터링하기 위해 도입된다. 이 기능은 나노 홀의 가장자리 근처에 각 입자의 움직임을 관찰하기 위해 우리가 할 수 있습니다. 또한, 우리는 정량적으로 새로운 유체 채널을 사용하여 최대 트래핑 힘을 추정 할 수있다.
Introduction
마이크로 객체를 조작하는 능력은 다수의 마이크로 / 나노 실험 필수적인 기능이다. 직접 접촉 조작은 조작 된 개체가 손상 될 수 있습니다. 이전에 보유 개체를 해제하면 때문에 정지 마찰 문제의 도전이다. 이러한 문제를 극복하기 위해, 1 유체, 전기 2, 3, 자기 또는 광 힘 4, 5, 6, 7을 사용하여 여러 간접 방법은 (8)이 제안되어있다. 광자의 힘을 사용 플라즈몬 핀셋는 입사 강도 9보다 큰 특별한 필드 강화 몇 배의 물리학을 기반으로합니다. 이것은 매우 강전 향상은 매우 작은 나노 입자를 포획 할 수있다. 예를 들면, 고정 및 나노 크기를 조작하는 것으로 나타났다폴리스티렌 입자 7, 10, 11, 12, 13, 14, 고분자 쇄 (15), (16) 단백질, 양자 점 (17) 및 DNA 분자 (8), (18) 등의 개체. 그들이 효율적으로 조사하기 전에 빨리 사라지거나 때문에이 레이저의 높은 강도로 인해 손상되기 때문에 플라즈몬 핀셋없이, 트랩 나노 입자 어렵다.
많은 플라즈몬 연구는 다양한 나노 골드 구조를 사용했다. 우리는 19 nanodisk 타입 12, 13, 14, 15로 돌출 금 구조를 분류 할 <s업> 20, 21 또는 억제 나노 홀 형태 7, 8, 10, 11, 22, 23. 후자에 대해, 금 기판을 관찰보기를 방해 할 수 있기 때문에 촬상 편의의 관점에서, nanodisk 유형 나노 홀 유형보다 더 적합하다. 또한, 플라즈몬 트래핑 플라즈몬 구조 근처 발생 관찰 더욱 도전한다. 우리가 아는 한, 나노 홀 유형에 대한 플라즈몬 트래핑은 간접 산란 신호를 사용하여 확인 하였다. 그러나, 현미경 이미지와 같은 더 성공적으로 직접 관찰,보고되지 않았다. 연구는 거의 갇혀 입자의 위치를 설명했다. 하나 개의 이러한 결과는 왕 동부 등에 의해 발표되었다. 그들은 금 기판 상에 금 기둥을 생성하고 페이지를 관찰형광 현미경 (24)를 사용하여 문서 모션. 그러나,이 빔 축에 평행 한 방향으로하지 측면 움직임을 모니터링 만 유효하다.
본 논문에서는 새로운 유체 마이크로 칩 디자인 및 제조 과정을 소개합니다. 이 칩을 사용하여, 우리는 플라즈몬 나노 평행 및 수직 방향 모두에서 plasmonically 포획 입자의 모니터링을 보여준다. 또한, 우리는 마이크로 칩의 팁 속도를 찾기 위해 유체 속도를 증가시켜 고정 된 입자의 최대 힘을 측정한다. 플라즈몬 핀셋에 대한 대부분의 연구는 정량적으로 자신의 실험 설정에서 사용되는 최대 트래핑 힘을 보여줄 수 없기 때문에이 연구는 유일하다.
Protocol
Representative Results
Discussion
도 6a의 사각형 도트에 도시 된 바와 같이, SMF 케이블, 마이크로 칩의 SMF 케이블 구멍에 삽입 하였다. 모드 광섬유 케이블 구멍이 케이블의 직경보다 크기 때문에, 에폭시 접착제가 흐르는 입자 용액의 누출을 차단하는 간극을 밀봉하기 위해 사용되었다. 에폭시 접착제의 적용 전에, 금 블록과 케이블 단부는 동축 현미경을 사용하여 손으로 정렬되어야한다. 이 동축으로 정렬되도록 삽…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 연구는 ICT의 R & MSIP / IITP (R0190-15-2040, 컨텐츠 구성 관리 시스템의 개발 및 3D 인쇄 시뮬레이터 스마트 재료를 사용)의 D 프로그램에 의해 지원되었다.
Materials
| Negative photoresist | MicroChem | SU-8 2075 |
| Developer | MicroChem | SU-8 Developer |
| Positive photoresist | Merck Ltd. | AZ GXR-601 |
| AZ Photoresist Developers | Merck Ltd. | AZ 300 MIF |
| HMDS | Merck Ltd. | AZ Adhesion Promoter |
| Aligner | Midas System | MDA 400M |
| Atmospheric plasma machine | Atmospheric Process Plasma Co. |
IDP-1000 |
| Polydimethylsiloxane (PDMS) | Dow Corning | Sylgard 184 A/B |
| Gold coated test slides | EMF Co. | TA124(Ti/Au) |
| Au etchant | Transene Inc. | TFA |
| Ti etchant | Transene Inc. | TFT |
| 40X objective lens | Edmund Optics | 40X DIN |
| 60X water immersion objective lens |
Olympus | LUMPLFLN 60XW |
| Optical fiber incident laser | IPG Photonic | YLR 10 |
| SMF coupler | Thorlabs | MBT612D/M |
| Syringe micropump | Harvard | PC2 70-4501 |
| Fluorescent microscope | Olympus | IX-51 |
| Plasma system | Femto Science Inc | CUTE-MPR |
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