Analisando o movimento da Nauplius &#39;<em&gt; Artemia salina</em&gt; &#39;Por Optical Rastreamento de plasmônicos Nanopartículas

Resumo

Usamos rastreamento óptico de nanopartículas plasmonic para investigar e caracterizar os movimentos de organismos aquáticos de freqüência.

Resumo

Demonstramos como pinças ópticas podem proporcionar um instrumento sensível para analisar as vibrações geradas fluídicos pelo movimento de pequenos organismos aquáticos. Uma única nanopartícula de ouro mantida por uma pinça óptica é usado como um sensor para quantificar o movimento rítmico de uma larva Nauplius (Artemia salina) em uma amostra de água. Isto é conseguido através da monitorização do tempo de deslocamento dependente da nanopartícula preso, como consequência da actividade Nauplius. Uma análise de Fourier da posição da nanopartícula proporciona então um espectro de frequência, que é característica para o movimento das espécies observadas. Esta experiência demonstra a capacidade deste método para medir e caracterizar a actividade de pequena larvas aquático sem a necessidade de observar directamente e para obter informações sobre a posição das larvas no que diz respeito à partícula aprisionada. No geral, esta abordagem poderia dar uma visão sobre a vitalidade de certas espécies encontradas em um e aquáticocosystem e poderia ampliar o leque de métodos convencionais para análise de amostras de água.

Introdução

Avaliação da qualidade da água com base em indicadores químicos e biológicos é de fundamental importância para obter insights sobre as condições de estado e ambientais de um ecossistema aquático ^1-3. Os métodos clássicos de análise química de água baseiam-se em propriedades organolépticas ou a determinação dos parâmetros físico-químicos. Os indicadores biológicos, por outro lado, são as espécies animais cuja presença e viabilidade fornecer informações sobre as condições ambientais e os efeitos de poluentes para um ecossistema que elas ocorrem dentro Exemplos típicos de bioindicadores são copépodes, um grupo de pequenos crustáceos de água, que pode ser enco....

Protocolo

1. Setup Experimental

1. Use um microscópio de up-direito e um óleo de condensador de campo escuro com uma abertura numérica (NA) = 1,2 para a iluminação de campo escuro. Utilize uma objectiva de imersão em água com aumento de 100X e uma NA = 1.0 para observações de partículas e trapping. Use um objetivo ar com aumento de 10x e uma NA = 0,2 para seguir o movimento do Nauplius.
2. Use uma configuração de pinça óptica com 1.064 nm laser de onda contínua acoplado ao microscópio vertical. Defina a potência do laser da armadilha óptica a 100 mW (medido com um medidor de energia após a objetiva).
3. Use uma câmera de alta velocidade CMOS ou uma reflex....

Resultados

Uma ilustração esquemática da configuração experimental é mostrado na Figura 1A. A configuração de campo escuro é necessário para detectar opticamente a deslocação de uma partícula de ouro de 60 nm de uma armadilha óptica ^15. O comprimento de onda de 1.064 nm para o laser trapping é escolhido para garantir um confinamento estável do detector de partículas de ouro ^12,14. Um divisor de feixe no microscópio é utilizado para focar o feixe através de aprisionamento do objectivo e um fil.......

Discussão

Microscopia de campo escuro é uma poderosa ferramenta para a visualização de nanopartículas de ouro com dimensões inferiores ao limite de difração óptica, uma vez que a seção de espalhamento transversal das nanopartículas metálicas superior à sua seção transversal geométrica (cf. Figura 2A) ^18. Em uma configuração de pinça, esta abordagem ainda permite distinguir se apenas um único ou vários nanopartículas de ouro são presos pelo feixe de laser porque acoplamento plasmônica entre as partícula.......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Microscópio Zeiss Axio Scope.A1	Carl Zeiss	490035-0012-000	iluminação de campo escuro
Objetivo de água Achroplan	Carl Zeiss	440087 ampliação de	100X, NA = 1,0
Objetivo de ar Epiplan	Carl Zeiss	442934	ampliação de 10X, NA = 0,2
Condensador de óleo de campo escuro	Carl Zeiss	445323	NA = 1,2
Cobolt Rumba CW 1.064 nm DPSSL	Cobolt	1064-05-01-2000-500	1.064 nm, CW, λ = 1.064 nm, 2 Watt, TEM00
Expansor de feixe	Edmund Optics		Parte nº 1064 2-8X 64414
Câmera de Alta Velocidade Dimax HD	PCO. Câmera Colorida da Alemanha
Canon EOS 500 D	Canon		FAQ-ID: 8201395700
Filtro de entalhe StopLine 532/1064	Semrock	A11149-711265 Nº do	artigo. NF01-532U
Água
Náuplio Artemia salina
Colóide de ouro	BBInternational	Batch 13741	Diâmetro 60 nm
MQMie Versão 3.2	Dr. Michael Quinten
Mathematica 8.0	Wolfram
Comsol Multiphysics 4.0	COMSOL, Inc.