Plasmonic captura e liberação de nanopartículas em um ambiente de Monitoramento
Summary
Um processo de fabricação microchip, que incorpora uma pinça plasmonic é apresentado aqui. O microchip permite a imagiologia de uma partícula preso para medir as forças máximas de armadilhagem.
Abstract
pinças plasmonic usar polaritons plasmon de superfície para confinar objetos em nanoescala polarizáveis. Entre os vários modelos de pinças plasmonic, apenas algumas partículas podem observar imobilizadas. Além disso, um número limitado de estudos têm medido experimentalmente as forças exertable sobre as partículas. Os desenhos podem ser classificadas como do tipo nanodisk saliente ou do tipo nanohole suprimida. Para este último, a observação microscópica é extremamente desafiador. Neste trabalho, um novo sistema de pinça plasmónico é introduzida para monitorizar partículas, tanto em direcções paralelas e ortogonais ao eixo de simetria de uma estrutura nanohole plasmónico. Este recurso permite-nos observar o movimento de cada partícula perto da borda do nanohole. Além disso, podemos estimar quantitativamente as forças de captura máximos, utilizando um novo canal fluídico.
Introduction
A capacidade para manipular objectos microescala é uma característica indispensável para muitas experiências de micro / nano. manipulações de contacto directo pode danificar os objectos manipulados. Liberando os objetos anteriormente detidas também é um desafio por causa de problemas stiction. Para ultrapassar estes problemas, vários métodos indirectos usando fluídica 1, 2 eléctrico, magnético 3, ou forças fotónicas 4, 5, 6, 7, 8, têm sido propostos. Pinças plasmonic que usam forças fotônicos são baseados na física de extraordinárias realce campo várias ordens maiores do que a intensidade incidente 9. Este melhoramento campo extremamente forte permite que o aprisionamento de nanopartículas extremamente pequenas. Por exemplo, tem sido demonstrado para imobilizar e manipular nanoescalaobjectos, tais como partículas de poliestireno 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15 cadeias de polímeros, proteínas 16, quantum dots 17, e as moléculas de ADN 8, 18. Sem pinças plasmonic, é difícil para as nanopartículas de armadilha porque eles desaparecem rapidamente antes de serem eficazmente examinados ou porque elas são danificadas devido à alta intensidade do laser.
Muitos estudos plasmonic têm usado várias estruturas de ouro em nanoescala. Podemos categorizar as estruturas de ouro como saliente tipos nanodisk 12, 13, 14, 15, 19 <s-se>, 20, 21 ou suprimidos tipos nanohole 7, 8, 10, 11, 22, 23. Em termos de conveniência de imagiologia, os tipos nanodisk são mais adequados do que os tipos nanohole porque, para estes últimos, os substratos de ouro podem obstruir a vista de observação. Além disso, a retenção ocorre plasmónico perto da estrutura plasmónico e faz observação ainda mais difícil. Para o melhor de nosso conhecimento, trapping plasmonic em tipos nanohole só foi verificada através de sinais de espalhamento indiretos. No entanto, há observações diretas de sucesso, como imagens microscópicas, foram relatados. Alguns estudos têm descrito a posição de partículas retidas. Um tal resultado foi apresentado por Wang et al. Eles criaram um pilar de ouro sobre um substrato de ouro e observou o partigo movimento utilizando um microscópio de fluorescência 24. No entanto, isto só é eficaz para monitorizar os movimentos laterais não na direcção paralela ao eixo do feixe.
Neste artigo, apresentamos novos procedimentos de design microchip e fabricação fluídicos. Usando este chip, que demonstram o controlo de partículas plasmonically presos, tanto em direcções paralelas e ortogonais ao nanoestrutura plasmónico. Além disso, nós medimos a força máxima da partícula imobilizada através do aumento da velocidade do fluido para encontrar a velocidade de inflexão no microchip. Este estudo é único porque a maioria dos estudos sobre pinças plasmonic não pode mostrar quantitativamente as forças de captura máximos utilizados nas respectivas montagens experimentais.
Protocol
Representative Results
Discussion
O cabo SMF foi inserida no orifício do cabo de SMF no circuito integrado, tal como mostrado no ponto rectangular da Figura 6a. Uma vez que o orifício do cabo SMF é maior do que o diâmetro do cabo, cola epóxi foi usado para selar a abertura para bloquear o vazamento da solução de partículas que flui. Antes da aplicação da cola epoxi, o bloco ouro e borda cabo deve ser alinhado coaxialmente à mão usando um microscópio. Embora seja ideal para a extremidade do cabo inserido e o nanohole para se…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabalho foi apoiado pelo programa D de MSIP / IITP (R0190-15-2040, Desenvolvimento de um sistema de gestão de configuração de conteúdo e um simulador para impressão em 3D utilizando materiais inteligentes) a I &.
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 |
Riferimenti
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