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Nanofluidic 「ステアケース」 Separateing および別サイズの蛍光 Nanoparticles の測定の混合物

Published on August 4, 2010 at 8:30 PM

単一のサイズのレンチかスクリュードライバーはあるジョブのために有用ですが、より複雑なプロジェクトのために、一組の異なったサイズのツールを必要とします。 この指導原則の後で、国立標準技術研究所 (NIST) の研究者は次元がナノメーターで測定される nanoparticles 目的を使用のためのミニチュア 「複数のツールとして」作用する nanoscale 流体装置、またはメートルの billionths を設計しました。

最初に 2009 年 3 月に導入されて (「NIST コルネルチーム造り世界複雑な 3D 表面が付いている最初 Nanofluidic 装置」を、装置成っています 30 の底で詳細な約 80 ナノメーター上でから平均細菌より (わずかに小さい) 約 620 ナノメーターまで nanofluidic チャネルの及ぶことの滝のように落ちる 「ステアケース」が付いている区域から見て下さい。 多くののそれぞれは提供します類似している方法の nanoparticles を処理するために別のサイズの別の 「ツール」を 「硬貨の選別機がニッケル、ダイムおよび四分の一をどのようにに分けるかステアケースの歩みます」。

多くの深さの 3D nanofluidic 「ステアケース」チャネルが別サイズの蛍光 nanoparticles の混合物を分け、測定するのに使用されました。 より大きく、 (より明るい) より小さい (より薄暗い) 粒子はチャネル (左の蛍光性の顕微鏡写真) の浅い側面の方に強制でした。 粒子はサイズに一致させた深さのステアケースので 「歩みます」停止しました。 信用: S.M. Stavis、 NIST

Chip* のジャーナル実験室の新しい記事では、 NIST の調査チームは装置が解決で正常に分散する異なったサイズの球形の nanoparticles の混合物を (直径の約 80 から 250 ナノメーターから及ぶ) タスク分け、測定する nanoscale の計画された組の第一号を行うことができることを示します。 研究者は漸進的により浅いチャネルに装置を渡る区域の深い端からの駆動機構フィールドに応用電気とそれらを順方向に強制することによって解決を通して荷電粒子を nanoparticles 移動する電気泳動方法を使用しました。 nanoparticles は蛍光染料と彼らの動きが顕微鏡によって追跡できるのは分類されたからです。

期待どおりに、より大きい粒子はおよそ 220 ナノメーターの直径に一致させた深さのステアケースのステップに達したときに停止しました。 小粒子はまで、余りに、およそ 110 ナノメーターの深さのより浅いチャネルに移動から制限されていました移動しました。 粒子がライトの蛍光ポイントとして目に見えたので、各々の個々の粒子が停止した区域の位置は対応するチャネルの深さにマップできます。 これは研究者が nanoparticle のサイズの分布を測定し、分離のツールおよび参考資料両方として装置の実用性を認可することを可能にしました。 マイクロチップに統合されて、装置は、それに続くアプリケーションのための観察なしで、複雑な nanoparticle の混合物のソートを可能にすることができます。 このアプローチは nanoparticle のサンプル準備および性格描写の従来の方法より経済的速く、であると証明できます。

NIST のチームはアプリケーションをソートする別の nanoparticle のために最適化される nanofluidic 装置を設計することを計画します。 これらの装置は合わせた解像度と (チャネルのステップサイズを増加するか、または減らすことによって)、粒度の特定の範囲に (最大値および最小値チャネルの深さを増加するか、または減らすことによって)、そして選り抜き材料のために製造できます (特定の物質との相互作用を最適化するチャネルの準拠によって表面化学)。 研究者はまた同じようなサイズの nanoparticles の混合物例形のために別、管の混合物および球を分けるのに彼らの技術が使用できるかどうか決定に興味を起こさせられます。

* S.M. Stavis、 J. Geist および M. Gaitan。 nanofluidic サイズの排除による nanoparticles の分離そして度量衡学。 迫ったチップの実験室 2010 年 8 月。

Last Update: 12. January 2012 05:25

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