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Nanofluidic “Escadaria” Separateing e Mistura de Medição De Nanoparticles Fluorescente Diferente-Feito sob medida

Published on August 4, 2010 at 8:30 PM

Uma chave ou uma chave de fenda de um único tamanho são útil para alguns trabalhos, mas para um projecto mais complicado, você precisa um grupo de ferramentas de tamanhos diferentes. Depois deste princípio de base, os pesquisadores no National Institute of Standards and Technology (NIST) projectaram um dispositivo fluidic do nanoscale que funcionasse como uma “multi-ferramenta diminuta” para trabalhar com nanoparticles-objetos cujas as dimensões são medidas nos nanômetros, ou billionths de um medidor.

Introduzido Primeiramente em março de 2009 (veja de “Dispositivo do Nanofluidic do Mundo das Construções da Equipe NIST-Cornell o Primeiro com Superfícies 3-D Complexas”, o dispositivo consiste em uma câmara com uma “escadaria de conexão em cascata” de um agrupamento nanofluidic de 30 canais detalhado de aproximadamente 80 nanômetros na parte superior a aproximadamente 620 nanômetros (ligeira menor do que uma bactéria média) na parte inferior. Cada Um dos muitos “pisa” da escadaria fornece uma outra “ferramenta” de um tamanho diferente para manipular nanoparticles em um método que seja similar a como um classificador da moeda separa níqueis, moedas de dez centavos e quartos.

Um canal nanofluidic da “escadaria 3D” com muitas profundidades foi usado para separar e medir uma mistura de nanoparticles fluorescentes diferente-feitos sob medida. As partículas (mais não ofuscantes) Maiores (mais brilhante) e menores eram forçadas para o lado raso do canal (micrografia da fluorescência na esquerda). As partículas pararam no “pisam” da escadaria com profundidades que combinaram seus tamanhos. Crédito: S.M. Stavis, NIST

Em um artigo novo no Laboratório do jornal em um Chip*, a equipa de investigação do NIST demonstra que o dispositivo pode com sucesso executar o primeiro de uma série de planeamento do nanoscale quesepara e que mede uma mistura de nanoparticles esféricos dos tamanhos diferentes (que variam de aproximadamente 80 a 250 nanômetros no diâmetro) dispersados em uma solução. Os pesquisadores usaram o método da electroforese- de mover partículas cobradas através de uma solução forçando as para a frente com um elétrico aplicado campo-à movimentação os nanoparticles da extremidade profunda da câmara através do dispositivo nos canais progressivamente mais rasos. Os nanoparticles foram etiquetados com tintura fluorescente de modo que seus movimentos pudessem ser seguidos com um microscópio.

Como esperado, as partículas maiores pararam quando alcançaram as etapas da escadaria com profundidades que combinaram seus diâmetros de ao redor 220 nanômetros. As partículas menores moveram-se sobre até elas, também, eram restritas de mover-se em uns canais mais rasos em profundidades de ao redor 110 nanômetros. Porque as partículas eram visíveis como pontos fluorescentes da luz, a posição na câmara onde cada partícula individual foi parada poderia ser traçada à profundidade correspondente do canal. Isto permitiu que os pesquisadores medissem a distribuição de tamanhos do nanoparticle e validassem a utilidade do dispositivo como uma ferramenta da separação e o material de referência. Integrado em um microchip, o dispositivo poderia permitir a classificação de misturas complexas do nanoparticle, sem observação, para a aplicação subseqüente. Esta aproximação podia provar ser mais rápida e mais econômica do que métodos convencionais da preparação e da caracterização da amostra do nanoparticle.

A equipe do NIST planeia projectar os dispositivos nanofluidic aperfeiçoados para o nanoparticle diferente que classifica aplicações. Estes dispositivos poderiam ser fabricados com definição costurada (aumentando ou diminuindo o tamanho de etapa dos canais), sobre uma escala particular das dimensão das partículas (aumentando ou diminuindo as profundidades do canal do máximo e do mínimo), e para materiais seletos (conformando a química de superfície dos canais para aperfeiçoar a interacção com uma substância específica). Os pesquisadores são interessados igualmente em determinar se sua técnica poderia ser usada para separar misturas dos nanoparticles com tamanhos similares mas diferente forma-para o exemplo, misturas das câmaras de ar e esferas.

* S.M. Stavis, J. Geist e M. Gaitan. Separação e metrologia dos nanoparticles pela exclusão nanofluidic do tamanho. Laboratório em uma Microplaqueta, próxima, Em agosto de 2010.

Last Update: 12. January 2012 05:34

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