A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
ويرد عملية تصنيع الرقائق الدقيقة التي تتضمن ملاقط plasmonic هنا. رقاقة تمكن التصوير من الجسيمات المحاصرين لقياس قوات محاصرة القصوى.
ملاقط Plasmonic استخدام بولاريتون مأكل سطح لحصر الأجسام النانوية قطوب. بين تصاميم مختلفة من ملاقط plasmonic، سوى عدد قليل يمكن أن نلاحظ جزيئات يجمد. وعلاوة على ذلك، فإن عددا محدودا من الدراسات قياسها تجريبيا قوات exertable على الجسيمات. يمكن تصنيف التصاميم وجاحظ نوع nanodisk أو قمعها نوع nanohole. لهذا الأخير، والمراقبة المجهرية هي صعبة للغاية. في هذه الورقة، وإدخال نظام منتاش plasmonic جديد لرصد الجسيمات، سواء في اتجاهات متوازية ومتعامدة مع محور متماثل هيكل nanohole plasmonic. هذه الميزة تتيح لنا مراقبة حركة كل جسيم بالقرب من حافة nanohole. وعلاوة على ذلك، يمكننا تقدير كمي لقوات محاصرة القصوى باستخدام قناة الموائعية جديدة.
القدرة على التعامل مع الأشياء الميكروسكيل هي ميزة لا غنى عنها للعديد من التجارب الصغيرة / نانو. يمكن التلاعب الاتصال مباشرة يضر الكائنات التلاعب بها. الافراج عن الكائنات التي عقدت سابقا هو أيضا تحديا بسبب مشاكل stiction. للتغلب على هذه القضايا، العديد من الطرق غير المباشرة باستخدام فلويديك 1، 2 الكهربائية، والمغناطيسية 3، أو قوات الضوئية 4، 5، 6، 7، 8 تم اقتراحها. تستند ملاقط Plasmonic التي تستخدم قوات الضوئية على فيزياء استثنائية تعزيز المجال عدة أوامر أكبر من شدة الحادث 9. هذا التعزيز ميداني قوي للغاية تمكن محاصرة من جزيئات صغيرة جدا. على سبيل المثال، فقد تبين لشل والتلاعب النانوالأشياء، مثل جزيئات البوليستيرين 7 و 10 و 11 و 12 و 13 و 14 و 15 سلاسل البوليمر والبروتينات 16، النقاط الكمومية 17، وجزيئات DNA 8، 18. دون ملاقط plasmonic، فمن الصعب أن الجسيمات النانوية فخ لأنها تختفي بسرعة قبل أن يتم فحصها بشكل فعال أو لكانت معطوبة بسبب كثافة عالية من الليزر.
وقد استخدمت العديد من الدراسات plasmonic مختلف الهياكل الذهب النانوية. يمكننا تصنيف الهياكل الذهب وجاحظ أنواع nanodisk 12، 13، 14، 15، 19 ، 20، 21 أو قمعها أنواع nanohole 7، 8، 10، 11، 22، 23. من حيث الراحة والتصوير، وأنواع nanodisk هي أكثر ملاءمة من أنواع nanohole لأن لهذا الأخير، يمكن للركائز الذهب عرقلة عرض الملاحظة. وعلاوة على ذلك، يحدث محاصرة plasmonic بالقرب من هيكل plasmonic ويجعل المراقبة أكثر تحديا. إلى حد علمنا، محاصرة plasmonic على أنواع nanohole تم التحقق فقط باستخدام إشارات نثر غير المباشرة. ومع ذلك، لا الملاحظات المباشرة الناجحة، مثل الصور المجهرية، فقد تم الإبلاغ عنها. ووصف عدد قليل من الدراسات الموقف من الجسيمات المحاصرين. وقدم واحدة من هذه النتيجة وانغ وآخرون. وأنشأوا عمود الذهب على ركيزة الذهب، ولاحظ عالمادة الحركة باستخدام المجهر الفلورسنت 24. ومع ذلك، هذا هو فعالة فقط لرصد الحركات الجانبية وليس في اتجاه مواز لمحور الحزمة.
في هذه الورقة، ونحن نقدم تصميم رقاقة وتلفيق إجراءات الموائعية جديدة. باستخدام هذه الشريحة، علينا أن نظهر رصد الجسيمات المحاصرين plasmonically، سواء في اتجاهات متوازية ومتعامدة مع البنية النانوية plasmonic. وعلاوة على ذلك، فإننا قياس القوة القصوى للجسيمات يجمد عن طريق زيادة سرعة السائل للعثور على سرعة تحول في رقاقة. هذه الدراسة هي فريدة من نوعها لأن معظم الدراسات على ملاقط plasmonic لا يمكن أن تظهر من الناحية الكمية قوات محاصرة القصوى المستخدمة في الاجهزة الخاصة بهم التجريبية.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
تنبيه: يرجى الرجوع إلى جميع أنظمة السلامة المواد ذات الصلة قبل الاستخدام. العديد من المواد الكيميائية المستخدمة في تصنيع الرقائق الدقيقة هي شديدة السمية ومسرطنة. الرجاء استخدام جميع ممارسات السلامة المناسبة عند تنفيذ عمليات ضوئيه والنقش، بما في ذلك استخدام الضوابط الهندسية (غطاء الدخان، صفيحة ساخنة، واليجنر)، ومعدات الوقاية الشخصية (النظارات الواقية والقفازات ومعطف المختبر، والسراويل كامل طول، وأغلق -أحذية اصبع القدم).
1. تصنيع متناهية PDMS
2. عملية الحفر لوحة من الذهب
3. جمعية رقاقة
4. تحسين رقاقة الجانبية خشونة السطح PDMS طلاء
ملاحظة: لوحة من الذهب مع أبعاد ثابتة من 400 س 150 ميكرون 2 هو أكثر صعوبة نسبيا لقطع من مادة PDMS. لذلك، لفصل متناهية PDMS من الرقاقة، يتم استخدام شفرة حلاقة لقطع قطعة أكبر من طبق من ذهب. بعد الجمع بين شطري، ثم يجب قطع أجزاء الزائدة من PDMS بالنسبة للوحة من الذهب بحيث داخل القناة ويمكن ملاحظة من الجانب باستخدام المجهر (الشكل 4A). ومع ذلك، فإن سطح قطع، والذي يستخدم كإطار، لديها خشونة السطح عالية وبالتالي تنتج صورا غائم من الجسيمات التي تتدفق في القناة (الشكل4B). يتم تنفيذ طلاء مع حل PDMS مرة أخرى لحل هذه المشكلة.
5. يزر اقتران إلى إدراج كابل SMF إلى رقاقة
ملاحظة: بالنسبة للنظام منتاش plasmonic، يتم استخدام البصرية الحادث الألياف الليزر مع الطول الموجي 1064 نانومتر. يتم استخدام كابل SMF لأن قطر INCIالليزر يقيد في (5 ملم) هائلة جدا لينبعث شعاع الليزر في nanohole المضروب على كتلة الذهب (400 س 150 ميكرون 2) في الرقائق. قطر الكسوة من كابل SMF 125 ميكرون. وبالتالي، يجب أن يقترن الليزر الحادث وكابل SMF.
6. الجسيمات Plasmonic محاصرة من واحدة نيون البوليستيرين في رقاقة
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
يظهر عملية تصنيع متناهية والذهب nanohole لوحة PDMS في أرقام 1 و 2. طريقة الجمع بين البابين الثاني ويظهر رقاقة الفعلية في الشكل (3). تم قطع PDMS للكشف داخل القناة من جانب رقاقة. ومع ذلك، فإنه من الصعب مراقبة الجزيئات المتدفقة في القنا?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
تم إدراج كابل SMF في حفرة كابل SMF على رقاقة، كما هو مبين في نقطة مستطيلة الشكل 6A. لأن الكابل حفرة SMF أكبر من قطر الكابل، تم استخدام الايبوكسي الغراء لاغلاق الفجوة لمنع تسرب من الحل الجسيمات المتدفقة. قبل تطبيق الغراء الايبوكسي، كتلة الذهب وحافة كابل يجب أن تكون ...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
الكتاب ليس لديهم ما يكشف.
وأيد هذا العمل من قبل R تكنولوجيا المعلومات والاتصالات وبرنامج D من MSIP / IITP (R0190-15-2040، تطوير نظام إدارة التكوين محتويات وجهاز محاكاة للطباعة 3D باستخدام المواد الذكية).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Negative photoresist | MicroChem | SU-8 2075 | |
Developer | MicroChem | SU-8 Developer | |
Positive photoresist | Merck Ltd. | AZ GXR-601 | |
AZ Photoresist Developers | Merck Ltd. | AZ 300 MIF | |
HMDS | Merck Ltd. | AZ Adhesion Promoter | |
Aligner | Midas System | MDA 400M | |
Atmospheric plasma machine | Atmospheric Process Plasma Co. | IDP-1000 | |
Polydimethylsiloxane (PDMS) | Dow Corning | Sylgard 184 A/B | |
Gold coated test slides | EMF Co. | TA124(Ti/Au) | |
Au etchant | Transene Inc. | TFA | |
Ti etchant | Transene Inc. | TFT | |
40X objective lens | Edmund Optics | 40X DIN | |
60X water immersion objective lens | Olympus | LUMPLFLN 60XW | |
Optical fiber incident laser | IPG Photonic | YLR 10 | |
SMF coupler | Thorlabs | MBT612D/M | |
Syringe micropump | Harvard | PC2 70-4501 | |
Fluorescent microscope | Olympus | IX-51 | |
Plasma system | Femto Science Inc | CUTE-MPR |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved