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Nanofluidic “Escalera” Separateing y Mezcla de Medición De Nanoparticles Fluorescente Diferente-Clasificado

Published on August 4, 2010 at 8:30 PM

Una llave inglesa o un destornillador de una única talla es útil para algunos trabajos, pero para un proyecto más complicado, usted necesita un conjunto de las herramientas de diversas tallas. Después de este principio rector, los investigadores en el National Institute of Standards and Technology (NIST) han dirigido un dispositivo hidráulico del nanoscale que funciona como una “multi-herramienta miniatura” para trabajar con los nanoparticles-objetos cuyas dimensiones se miden en nanómetros, o billionths de un contador.

Primero introducido en marzo de 2009 (véase “Dispositivo de Nanofluidic del Mundo de las Estructuras de las Personas de NIST-Cornell el Primer con las Superficies tridimensionales Complejas”, el dispositivo consiste en un compartimiento con una “escalera de conexión en cascada” de la telemetría nanofluidic de 30 canales profundizada de cerca de 80 nanómetros en la parte superior a cerca de 620 nanómetros (ligeramente de más pequeño que una bacteria media) en la parte inferior. Cada Uno de los muchos “camina” de la escalera proporciona a otra “herramienta” de una diversa talla para manipular nanoparticles en un método que sea similar a cómo un compaginador de la moneda separa los níqueles, las monedas de diez centavos y los alojamientos.

Un canal nanofluidic de la “escalera 3D” con muchas profundidades fue utilizado para separar y para medir una mezcla de nanoparticles fluorescentes diferente-clasificados. Partículas (más oscuros) Más Grandes (más brillante) y más pequeñas eran forzadas hacia la cara baja del canal (micrográfo de la fluorescencia en izquierda). Las partículas pararon en “caminan” de la escalera con las profundidades que correspondieron con sus tallas. Haber: S.M. Stavis, NIST

En un nuevo artículo en el Laboratorio del gorrón en un Chip*, el equipo de investigación del NIST demuestra que el dispositivo puede realizar con éxito el primer de una habitación prevista del nanoscale tarea-que separa y que mide una mezcla de los nanoparticles esféricos de diversas tallas (que colocan de cerca de 80 a 250 nanómetros de diámetro) dispersas en una solución. Los investigadores utilizaron el método de la electroforesis- de trasladarse partículas cargadas a través de una solución forzándolas hacia adelante con un eléctrico aplicado campo-a mecanismo impulsor los nanoparticles del extremo profundo del compartimiento a través del dispositivo a los canales progresivamente más bajos. Los nanoparticles etiqueta con el tinte fluorescente de modo que sus movimientos pudieran ser seguidos su trayectoria con un microscopio.

Como se esperaba, las partículas más grandes pararon cuando alcanzaron los pasos de progresión de la escalera con las profundidades que correspondieron con sus diámetros de alrededor 220 nanómetros. Las partículas más pequeñas se movieron conectado hasta ellas, eran también reservadas de trasladarse a canales más bajos en las profundidades de alrededor 110 nanómetros. Porque las partículas eran visibles como puntas fluorescentes de la luz, la posición en el compartimiento donde cada partícula individual fue parada se podría correlacionar a la profundidad correspondiente del canal. Esto permitió que los investigadores midieran la distribución de las tallas del nanoparticle y validaran la utilidad del dispositivo como una herramienta de la separación y material de referencia. Integrado en un microchip, el dispositivo podría activar la clasificación de las mezclas complejas del nanoparticle, sin la observación, para la aplicación subsiguiente. Esta aproximación podía demostrar ser más rápida y más económica que métodos convencionales de preparación y de caracterización de la muestra del nanoparticle.

Las personas del NIST proyectan dirigir los dispositivos nanofluidic optimizados para diverso nanoparticle clasificación aplicaciones. Estos dispositivos se podrían fabricar con la resolución adaptada (aumentando o disminuyendo la talla de paso de progresión de los canales), sobre un rango determinado de tamaños de las partículas (aumentando o disminuyendo las profundidades del canal del máximo y de la condición atmosférica mínima), y para los materiales selectos (concordando la química superficial de los canales para optimizar la acción recíproca con una substancia específica). Los investigadores también están interesados en la determinación de si su técnica se podría utilizar para separar mezclas de nanoparticles con tallas similares pero diferente dimensión de una variable-para el ejemplo, mezclas de tubos y esferas.

* S.M. Stavis, J. Geist y M. Gaitan. Separación y metrología de nanoparticles por la exclusión nanofluidic de la talla. Laboratorio en una Viruta, próxima, Agosto de 2010.

Last Update: 12. January 2012 05:38

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