Posted in | Nanomaterials

Nanofluidic „Trap“ Separateing en het Meten van Mengsel Van verschillend-Gerangschikte Fluorescente Nanoparticles

Published on August 4, 2010 at 8:30 PM

Een moersleutel of een schroevedraaier van één enkele grootte zijn nuttig voor sommige banen, maar voor een ingewikkelder project, hebt u een reeks hulpmiddelen van verschillende grootte nodig. Volgens dit leidende principe, hebben de onderzoekers bij het Nationale Instituut van Normen en de Technologie (NIST) een nanoscale fluidic apparaat gebouwd dat als miniatuur „multi-hulpmiddel“ voor het werken met nanoparticles-voorwerpen functioneert de waarvan afmetingen in nanometers, of miljardsten van een meter worden gemeten.

Eerst geïntroduceerd in Maart 2009 (zie „het Team NIST-Cornell het Eerste Apparaat Nanofluidic van de Wereld met Complexe 3-D Oppervlakten“ Bouwt, bestaat het apparaat uit een kamer met een draperende „trap“ van 30 nanofluidic kanalen die diepgaand zich van ongeveer 80 nanometers bij de bovenkant aan ongeveer 620 nanometers (lichtjes kleiner dan een gemiddelde bacterie) uitstrekken bij de bodem. Elk van de vele „stappen“ van de trap verstrekt een ander „hulpmiddel“ van een verschillende grootte nanoparticles in een methode te manipuleren die gelijkaardig is aan hoe een muntstuksorteerder vernikkelt, dimen en kwarten scheidt.

Een 3D nanofluidic „trap“ kanaal met vele diepten werd gebruikt om een mengsel van verschillend-gerangschikte fluorescente nanoparticles te scheiden en te meten. De Grotere (helderder) en kleinere (schemerigere) deeltjes werden gedwongen naar de ondiepe kant van het kanaal (fluorescentiemicrograaf op linkerzijde). De deeltjes hielden bij de „stappen“ van de trap met diepten op die hun grootte aanpasten. Krediet: S.M. Stavis, NIST

In een nieuw artikel in het dagboekLaboratorium op een Chip*, toont het NIST onderzoeksteam aan dat het apparaat kan met succes eerste van een geplande reeks uitvoeren die van nanoscale taak-scheidt en een mengsel van sferische nanoparticles van verschillende grootte die meten (zich van ongeveer 80 tot 250 die nanometers in diameter uitstrekken) in een oplossing wordt verspreid. De onderzoekers gebruikten de elektroforese-methode om geladen deeltjes door een oplossing te bewegen door hen met toegepaste elektrisch vooruit te dwingen gebied-om nanoparticles van het diepe eind van de kamer over het apparaat in de progressief ondiepere kanalen te drijven. Nanoparticles werden geëtiketteerd met fluorescente kleurstof zodat hun bewegingen met een microscoop zouden kunnen worden gevolgd.

Zoals verwacht, hielden op de grotere deeltjes toen zij de stappen van de trap met diepten bereikten die hun diameters van rond 220 nanometers aanpasten. De kleinere deeltjes bewogen zich tot zij, ook, van zich het bewegen in ondiepere kanalen bij diepten van rond 110 nanometers werden beperkt. Omdat de deeltjes als fluorescente punten van licht zichtbaar waren, zou de positie in de kamer waar elk individueel deeltje werd tegengehouden aan de overeenkomstige kanaaldiepte kunnen worden in kaart gebracht. Dit stond de onderzoekers toe om de distributie van nanoparticlegrootte te meten en het nut van het apparaat te bevestigen als zowel scheidingshulpmiddel als verwijzingsmateriaal. Geïntegreerd in een microchip, kon het apparaat het sorteren van complexe nanoparticlemengsels, zonder observatie, voor verdere toepassing toelaten. Deze benadering kon blijken sneller en economischer te zijn dan conventionele methodes van de voorbereiding en de karakterisering van de nanoparticlesteekproef.

Het team NIST is van plan om nanofluidic die apparaten te bouwen voor verschillende nanoparticle sorterende toepassingen worden geoptimaliseerd. Deze apparaten zouden met gemaakte resolutie (door de stapgrootte van de kanalen te verhogen of te verminderen), over een bepaalde waaier van partikelgroottes (door de maximum en minimumkanaaldiepten te verhogen of te verminderen), en voor uitgezochte materialen (door de oppervlaktechemie van de kanalen in overeenstemming te zijn om interactie met een specifieke substantie te optimaliseren) kunnen worden vervaardigd. De onderzoekers zijn ook geinteresseerd in het bepalen van als hun techniek aan afzonderlijke mengsels van nanoparticles met gelijkaardige grootte maar verschillend vorm-voor voorbeeld, mengsels van buizen en gebieden zou kunnen worden gebruikt.

* S.M. Stavis, J. Geist en M. Gaitan. Scheiding en metrologie van nanoparticles door nanofluidic grootteuitsluiting. Laboratorium op een aanstaande Spaander, Augustus 2010.

Last Update: 12. January 2012 05:57

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit