Выполнение спектроскопии на плазмонных наночастиц с передачей на основе Номарски-тип дифференциальной микроскопии интерференции

Краткое содержание

Целью данного протокола является детальный проверенный подход к подготовке плазмонных образцов наночастиц и для выполнения спектроскопии отдельных частиц на них с дифференцаальной интерференцией (DIC) микроскопии.

Аннотация

Дифференциальная интерференционная контрастность (DIC) микроскопия является мощным инструментом визуализации, который чаще всего используется для визуализации микромасштабных объектов с использованием видимого диапазона света. Целью данного протокола является детальный метод подготовки образцов плазмонных наночастиц и выполнения одной спектроскопии частиц на них с помощью микроскопии DIC. Для проведения повторяемых экспериментов с спектроскопией необходимо тщательно выполнить несколько важных шагов. Во-первых, ориентиры могут быть выгравированы в образцовом субстрате, который помогает в обнаружении поверхности образца и в отслеживании области интереса во время экспериментов. Далее субстрат должен быть надлежащим образом очищен от мусора и загрязняющих веществ, которые в противном случае могут препятствовать или скрыть изучение образца. После того, как образец правильно подготовлен, оптический путь микроскопа должен быть выровнен, используя Kohler Illumination. Со стандартным микроскопом DIC в стиле Номарски может потребоваться вращение образца, особенно когда плазмонные наночастицы обладают зависящими от ориентации оптическими свойствами. Поскольку микроскопия DIC имеет два присущих ортогонализованных полях поляризации, контрастный узор, зависящий от длины волны DIC, показывает ориентацию плазмонных наночастиц в форме стержня. Наконец, необходимо тщательно проводить процесс сбора данных и анализа данных. Обычно данные спектроскопии на основе DIC представляются как контрастное значение, но их можно также представить в качестве данных интенсивности. В этой демонстрации DIC для спектроскопии отдельных частиц, основное внимание уделяется сферических и стержневидных золотых наночастиц.

Введение

С 1980-х годов микроскопическая микроскопия дифференциальной интерференции (DIC) в значительной степени рассматривается в качестве важного метода визуализации, предназначенного для микромасштабных объектов в биологических науках. Тем не менее, во время его развития в 1950-х и 1960-х годов, он был задуман как метод для материаловедения¹. С недавними достижениями в материаловедениях, связанных с плазмонными наночастицами, возрос интерес к характеристике материалов с оптической микроскопией.

Многие оптические методы, безусловно, доступны для характеристик наноматериалов (например, темное поле, яркое поле, поляризованный....

Протокол

1. Подготовка образца со стандартными слайдами стеклянной микроскопии

1. Подготовьте слайды стеклянного микроскопа для осаждения образцов.
   ПРИМЕЧАНИЕ ПРИМЕЧАНИЕ, В некоторых случаях, это может быть более целесообразным для хранения стекла в ультрачистой воде вместо этанола. Тем не менее, хранение в воде или воздухе делает стекло гидрофобных с течением времени.
   1. Для достижения наилучших результатов купите стеклянные или кварцевые слайды и накройте стекло.
   2. Используя scribing ручку, поместите неглубокий и короткий знак царапины на центр каждого стеклянного покрытия скольжения.
   3. Очистите все микроскопы стекла, даже если он приобрел "п....

Результаты

При работе с образцами, которые являются достаточно большими, чтобы увидеть невооруженным глазом, размещение ориентиров на стеклянном субстрате обычно не требуется. Однако при работе с наноматериалами или при вращении образца ориентиры могут обеспечить простой метод для обнаружения, различения и отслеживания ориентации образца. Хотя более сложные методы могут быть использованы для оставляя ориентиры на стеклянных substrates¹⁷, царапины стекла с scribing перо являет.......

Обсуждение

При визуализации с помощью микроскопии DIC крайне важно оптимизировать оптические компоненты перед сбором данных. Даже незначительные корректировки поляризатора в середине эксперимента могут привести к значительному воздействию на окончательные данные⁶. Кроме того, различные материалы требуют различных настроек поляризатора. Хотя большие размеры шагов были использованы здесь, чтобы продемонстрировать эффект угла поляризации, в реальном эксперименте, крайне важно оптимизировать настройки поляризато.......

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье

Имя	Компания	Каталожный номер	Комментарии
Contrad 70	Decon Labs, Inc.	1002	Для чистки стекла микроскопа, Доступно через многих поставщиков химикатов
Этанол	Fisher Scientific	A962-4	Для чистки и хранения стекла микроскопа
Стекло Защитные стекла микроскопа	Тед Пелла	260148
Предметные стекла для микроскопа	Тед Пелла	26007
Золотые наностержни	Nanopartz	DIAM-SPR-25-650
Золотые наносферы (80 нм)	Sigma Aldrich	742023-25ML
ImageJ	NIH	N/A	Бесплатное программное обеспечение доступно для анализа данных от NIJ
Лак для ногтей	Электронная микроскопия Sciences	72180
Nikon Ti-E микроскоп	Nikon	N/A
Газообразный азот	Воздушный газ	N/A
ORCA Вспышка 4.0 V2+ цифровая sCMOS камера	Hamamatsu	77054098
Scribing Pen	Amazon	N/A Множество	вариантов доступно в Интернете менее чем за 10 долларов. Не обязательно покупать дорогостоящий вариант.
Сверхчистая вода			18 мегаом