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Nanofluidic „Treppenhaus“ Separateing und Messende Mischung Von Unterschiedlich-Groß LeuchtstoffNanoparticles

Published on August 4, 2010 at 8:30 PM

Ein Schlüssel oder ein Schraubendreher einer einzelnen Größe ist für einige Jobs nützlich, aber für ein schwierigeres Projekt, benötigen Sie ein Set Hilfsmittel von verschiedenen Größen. Nach dieser Führungsprinzip haben Forscher am National Institute of Standards and Technology (NIST) eine nanoscale flüssige Einheit, die als Miniatur„Multihilfsmittel“ für das Arbeiten mit Nanoparticlesnachrichten arbeitet, deren Abmessungen in den nm gemessen werden oder Billionste eines Meters ausgeführt.

Zuerst im März 2009 eingeführt (sehen Sie „Erste das Nanofluidic-Einheit der NIST-Cornell-Team-Gestalt-Welt mit Komplexen 3-D Oberflächen“, die Einheit besteht aus einer Kammer mit einem Kaskaden„Treppenhaus“ Reichens mit 30 des nanofluidic Kanälen ausführlich von ungefähr 80 nm an der Oberseite bis zu ungefähr 620 nm (etwas kleiner als eine durchschnittliche Bakterie) an der Unterseite. Jedes von vielen „tritt“ vom Treppenhaus liefert ein anderes „Hilfsmittel“ einer anderen Größe, um nanoparticles in einer Methode zu manipulieren, die ähnlich ist, wie ein Münzsortierer Nickel, Groschen und Viertel sich trennt.

Ein nanofluidic Kanal „des Treppenhauses 3D“ mit vielen Tiefen wurde verwendet, um eine Mischung von unterschiedlich-groß Leuchtstoffnanoparticles sich zu trennen und zu messen. Größere (heller) und kleinere (dunklere) Partikel waren zur flachen Seite des Kanals (Fluoreszenzmikroskopie auf links) vorverlegt. Die Partikel stoppten an „tritt“ vom Treppenhaus mit Tiefen, die ihre Größen übereinstimmten. Kredit: S.M. Stavis, NIST

In einem neuen Artikel im Zapfen Labor auf einem Chip*, zeigt das NIST-Forschungsteam, dass die Einheit der erste einer geplanten Reihe von nanoscale eine Mischung von kugelförmigen nanoparticles von den verschiedenen Größen Aufgabe-trennend und messend (reichend von ungefähr 80 bis 250 nm im Durchmesser) zerstreut in einer Lösung erfolgreich durchführen kann. Die Forscher wendeten Elektrophorese-d Methode des Verschiebens von geladenen Teilchen durch eine Lösung an, indem sie vorwärts sie mit einem angewandten elektrischen Bereich-zum Antrieb die nanoparticles vom tiefen Ende der Kammer über der Einheit in die nach und nach flacheren Kanäle erzwangen. Die nanoparticles wurden mit Leuchtstofffarbe beschriftet, damit ihre Bewegungen mit einem Mikroskop aufgespürt werden konnten.

Wie erwartet stoppten die größeren Partikel, als sie die Schritte des Treppenhauses mit Tiefen erreichten, die ihre Durchmesser von herum 220 nm übereinstimmten. Die Teilchen bewegten sich ein bis sie waren auch eingeschränkt vom Bewegen in flachere Kanäle an den Tiefen von herum 110 nm. Weil die Partikel als Leuchtstoffpunkte der Leuchte sichtbar waren, könnte die Stellung in der Kammer, in der jeder einzelne Partikel gestoppt wurde, zur entsprechenden Kanaltiefe abgebildet werden. Dieses erlaubte den Forschern, die Verteilung von Nanoparticlegrößen zu messen und die Nützlichkeit der Einheit als Trennungshilfsmittel und -Referenzmaterial zu validieren. Integriert in einen Mikrochip, könnte die Einheit das Sortieren von komplexen Nanoparticlemischungen, ohne Beobachtung, für nachfolgende Anwendung aktivieren. Dieser Anflug konnte sein schneller und wirtschaftlicher als herkömmliche Methoden der Nanoparticleprobenaufbereitung und -kennzeichnung.

Das NIST-Team plant, die nanofluidic Einheiten auszuführen, die für den unterschiedlichen Nanoparticle optimiert werden, der Anwendungen sortiert. Diese Einheiten konnten mit hergestellter Auflösung (durch das Erhöhen oder die Verringerung der Schrittgröße der Kanäle), über einer bestimmten Reichweite der Teilchengrößen (durch das Erhöhen oder die Verringerung der Maximum- und Minimumkanaltiefen) und für ausgewählte Materialien fabriziert werden (durch anpassen die Oberflächenchemie der Kanäle, zum von Interaktion mit einer spezifischen Substanz zu optimieren). Die Forscher werden auch an der Bestimmung interessiert, wenn ihre Technik verwendet werden könnte, um sich Mischungen von nanoparticles mit ähnlichen Größen aber unterschiedlich Form-für Beispiel, Mischungen von Gefäßen und Kugeln zu trennen.

* S.M. Stavis, J. Geist und M. Gaitan. Trennung und Metrologie von nanoparticles durch nanofluidic Größenausschluß. Labor auf einem Chip, bevorstehend, Im August 2010.

Last Update: 12. January 2012 06:01

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