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Nanofluidic “Scala„ Separateing e Miscela di Misurazione Delle Nanoparticelle Fluorescenti Differente Di taglia

Published on August 4, 2010 at 8:30 PM

Una chiave o un cacciavite di singola dimensione è utile per alcuni processi, ma per un progetto più complicato, avete bisogno di un insieme degli strumenti delle dimensioni differenti. A Seguito di questo principio direttivo, i ricercatori al National Institute of Standards and Technology (NIST) hanno costruito un'unità fluida del nanoscale che funziona come “multi-strumento„ miniatura per il lavoro con gli nanoparticella-oggetti di cui le dimensioni sono misurate in nanometri, o i billionths di un metro.

In Primo Luogo presentato nel marzo 2009 (vedi “Unità del Nanofluidic del Mondo di Configurazioni del Gruppo diNIST-Cornell la Prima con le Superfici 3-D Complesse„, l'unità consiste di una camera con “una scala„ precipitante a cascata di una gamma nanofluidic di 30 canali approfondita da circa 80 nanometri alla cima a circa 620 nanometri (leggermente più piccoli di un batterio medio) al fondo. Ciascuno dei molti “fa un passo„ della scala fornisce un altro “strumento„ di una dimensione differente per manipolare le nanoparticelle in un metodo che è simile a come un visore inclinato per diapositive della moneta separa i nichel, le monete da dieci centesimi di dollaro ed i quarti.

Un canale nanofluidic “della scala 3D„ con molte profondità è stato utilizzato per separare e misurare una miscela delle nanoparticelle fluorescenti differente di taglia. Le Più Grandi (più luminoso) e più piccole particelle (più tenui) erano forzate verso il lato basso del canale (micrografo di fluorescenza su sinistra). Le particelle si sono fermate al “fa un passo„ della scala con le profondità che hanno abbinato le loro dimensioni. Credito: S.M. Stavis, NIST

In un nuovo articolo nel Laboratorio del giornale su un Chip*, il gruppo di ricerca del NIST dimostra che l'unità può eseguire con successo il primo di una serie prevista di nanoscale chesepara e che misura una miscela delle nanoparticelle sferiche delle dimensioni differenti (che variano da circa 80 - 250 nanometri di diametro) disperse in una soluzione. I ricercatori hanno usato il metodo dell'elettroforesi- di entrare le particelle fatte pagare attraverso una soluzione con la forzatura loro in avanti con un elettrico applicato campo-ad unità le nanoparticelle dall'estremità profonda della camera attraverso l'unità nei canali progressivamente più bassi. Le nanoparticelle sono state contrassegnate con la tintura fluorescente in modo che i loro movimenti potessero essere tenuti la carreggiata con un microscopio.

Come previsto, le più grandi particelle si sono fermate quando hanno raggiunto i punti della scala con le profondità che hanno abbinato i loro diametri di intorno 220 nanometri. Le più piccole particelle si sono mosse sopra fino alle loro, anche, erano limitate dall'entrare nei canali più bassi alle profondità di intorno 110 nanometri. Poiché le particelle erano visibili come punti fluorescenti di indicatore luminoso, la posizione nella camera in cui ogni particella determinata è stata interrotta potrebbe essere mappata alla profondità corrispondente del canale. Ciò ha permesso che i ricercatori misurassero la distribuzione delle dimensioni di nanoparticella e convalidassero l'utilizzabilità dell'unità come sia uno strumento della separazione che materiale di riferimento. Integrato in un microchip, l'unità potrebbe permettere all'ordinamento delle miscele complesse di nanoparticella, senza osservazione, per l'applicazione successiva. Questo approccio ha potuto risultare essere più veloce e più economico dei metodi convenzionali di preparato e di caratterizzazione del campione di nanoparticella.

Il gruppo del NIST pianificazione costruire le unità nanofluidic ottimizzate per la nanoparticella differente che ordina le applicazioni. Queste unità potrebbero essere da costruzione con risoluzione adattata (aumentando o facendo diminuire la dimensione di punto dei canali), sopra un intervallo particolare delle dimensioni delle particelle (aumentando o facendo diminuire il massimo e le profondità minime del canale) e per i materiali selezionati (conformandosi la chimica di superficie dei canali per ottimizzare interazione con una sostanza specifica). I ricercatori egualmente sono interessati a determinare se la loro tecnica potesse essere usata per separare le miscele delle nanoparticelle con le simili dimensioni ma differente forma-per l'esempio, le miscele dei tubi e le sfere.

* S.M. Stavis, J. Geist e M. Gaitan. Separazione e metrologia di nanoparticelle dall'esclusione nanofluidic di dimensione. Laboratorio su un Chip, prossimo, Agosto 2010.

Last Update: 12. January 2012 05:23

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