Posted in | Nanomaterials

Nanofluidic "hagdanan" Separateing at Pagsukat ng pinaghalong mga Iba't ibang sukat Fluorescent Nanoparticles

Published on August 4, 2010 at 8:30 PM

Isang wrench o ang distilyador ng isang solong sukat ay kapaki-pakinabang para sa ilang mga trabaho, ngunit para sa isang mas kumplikadong proyekto, kailangan mo ng isang hanay ng mga tool ng iba't ibang laki. Sumusunod ang giya na ito, ang mga mananaliksik sa ang Pambansang Institute of Pamantayan at Teknolohiya (NIST) ay engineered isang nanoscale fluidic aparato na function bilang isang pinaliit na "multi-tool" para sa nagtatrabaho sa nanoparticles-bagay na ang mga sukat ay sinusukat sa nanometers, o billionths ng isang metro.

Unang ipinakilala sa Marso 2009 (tingnan "NIST-Cornell Team Builds World ng Unang Nanofluidic Device na may Complex 3-D ibabaw", ang aparato ay binubuo ng isang silid na may isang "hagdanan" cascading ng 30 nanofluidic channel hanggang sa malalim na mula sa mga tungkol sa 80 nanometers sa tuktok sa 620 nanometers (bahagyang mas maliit kaysa sa isang average na bacterium) sa ibaba. bawat isa sa maraming mga "hakbang" ng hagdanan ay nagbibigay ng isa pang "tool" ng isang iba't ibang mga sukat na manipulahin ng mga nanoparticles sa isang paraan na ay katulad sa kung paano ang isang sorter barya naghihiwalay nickels, dimes at tirahan.

Isang 3D nanofluidic na "hagdanan" channel na may maraming mga kailaliman ay ginagamit upang paghiwalayin at sukatin ang isang timpla ng mga iba't ibang mga sukat fluorescent nanoparticles. Mas malaki (maliwanag) at mas maliit (dimmer) na mga particle ay sapilitang patungo sa mababaw na bahagi ng channel (pag-ilaw mikrograp sa kaliwa). Ang mga particle tumigil sa "hakbang" ng hagdanan sa kailaliman na tumugma sa kanilang laki. Credit: SM Stavis, NIST

Sa isang bagong artikulo sa journal Lab sa isang * Chip, ang koponan ng pananaliksik ng NIST ay nagpapakita na aparato ay maaaring matagumpay na isagawa ang unang ng isang binalak na suite ng mga nanoscale gawain-separating at pagsukat ng pinaghalong mga spherical nanoparticles ng iba't ibang laki (mula tungkol sa 80 sa 250 nanometers sa lapad) dispersed sa isang solusyon. Ang mga mananaliksik na ginamit electrophoresis-ang paraan ng paglilipat ng mga sisingilin particle sa pamamagitan ng isang solusyon sa pamamagitan ng pagpwersa sa kanila forward sa isang electric inilapat patlang upang himukin ang mga nanoparticles mula sa malalim dulo ng silid sa buong aparato sa progressively shallower channels. Ang mga nanoparticles ay may label na fluorescent tinain kaya na ang kanilang mga paggalaw ay maaaring subaybayan sa isang mikroskopyo.

Tulad ng inaasahan, ang mas malaking particle tumigil kapag naabot nila ang ang mga hakbang ng hagdanan sa kailaliman na tumugma sa kanilang mga diameters ng mga paligid ng 220 nanometers. Ang mas maliit na particle inilipat sa hanggang sila, masyadong, pinaghigpitan mula sa paglipat sa shallower channels sa mga kailaliman ng mga paligid ng 110 nanometers. Dahil ang mga particle ay makikita bilang mga fluorescent mga punto ng ilaw, ang posisyon sa silid kung saan ang bawat indibidwal na tinga ay tumigil mai-map sa nararapat na malalim channel. Ito pinapayagan ang mga mananaliksik upang masukat ang pamamahagi ng mga laki ng nanoparticle at patunayan ang pagiging kapaki-pakinabang ng aparato bilang parehong paghihiwalay tool at ang reference na materyal. Pinagsama sa isang microchip, ang aparato ay maaaring paganahin ang pagbubukod-bukod ng mga kumplikadong mixtures nanoparticle, nang walang pagmamasid, para sa kasunod na application. Diskarte na ito ay maaaring patunayan na mas mabilis at mas pangkabuhayan kaysa sa maginoo paraan ng paghahanda ng sample ng nanoparticle at paglalarawan.

Ang koponan ng NIST plano sa engineer nanofluidic aparato na-optimize para sa iba't ibang mga application sa pagbubukod-bukod ng nanoparticle. Mga aparato na ito ay maaaring gawa-gawa sa iniayon resolution (sa pamamagitan ng pagdaragdag o nagpapababa sa hakbang na laki ng channel), sa loob ng isang partikular na hanay ng mga laki ng tinga (sa pamamagitan ng pagdaragdag ng o nagpapababa ng maximum at minimum na mga kailaliman ng channel), at para piliin ang mga materyales (sa pamamagitan ng matularin sa ibabaw kimika ng ang mga channels sa optimize ang pakikipag-ugnayan na may isang tiyak na sangkap). Ang mga mananaliksik ay din interesado sa pagtukoy kung ang kanilang mga pamamaraan ay maaaring gamitin upang paghiwalayin ang mga mixtures ng mga nanoparticles na may katulad na mga laki ngunit iba't ibang mga hugis-halimbawa, ang mga mixtures ng mga tubes at spheres.

* SM Stavis, J. Geist at M. Gaitan. Paghihiwalay at metrolohiya ng mga nanoparticles ayon sa nanofluidic laki ng pagbubukod. Lab sa isang Chip, nalalapit, Agosto 2010.

Last Update: 10. October 2011 16:11

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