המחברים מודים (1) תמיכות כספיות מהמחלקה לnanobiomedical מדע ומרכז BK21 PLUS NBM גלובל מחקר לרפואת רגנרטיבית באוניברסיטת דנקוק, ומן העדיפות תכנית מרכזי מחקר (מס &#39;2009-0,093,829) ממומן על ידי NRF, רפובליקה של קוריאה, ( 2) במתקנים, והסיוע המדעי וטכני, של המרכז האוסטרלי למיקרוסקופיה ו Microanalysis באוניברסיטת סידני. HKC מודה למועצה למחקר האוסטרלי לתמיכה הכספית באמצעות מענק Discovery Project (DP0985367 &amp; DP120102778). WCH מודה למועצה למחקר האוסטרלי לתמיכה הכספית באמצעות מענק פרויקט הצמדה (LP120200489, LP110200316).

1. הכנת Probe קולואיד וAFM התשתית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להכין את בדיקות colloidal, להשתמש בשיטה שפותחה בעבר על ידי המחברים. 19 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בקיצור, השתמש בעל זווית של ° 45 להדביק שלוחה tipless בזווית הספציפית של 45 (איור 1 א) מעלות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את שקופית אפוקסי על ידי מריחת שכבה דקה של אפוקסי לשקופית מיקרוסקופ. השתמש במרית נקייה או זרם איטי של חנקן כדי להבטיח כי השכבה של אפוקסי הוסיפה לשקופית מיקרוסקופ היא בגובה מינימאלי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להדביק את שקופית אפוקסי לעדשת 40X זום אופטית מיקרוסקופ באמצעות בעל מעוצב אישית (איור 1). לאחר מכן השתמשתי בשלוחה להתקרב שקופית אפוקסי ולרכוש כמות קטנה של אפוקסי על שלוחה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלבים אלה גם לצרף חלקיק יחיד של עניין בשיא של שלוחה (איור 1 ג). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את מצע AFM ידי הדבקת נקוב colloidalticles על coverslip AFM באמצעות דבק הרכבה תרמופלסטיים. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מחממים 35 מ&quot;מ להחליק את מכסה עגול ל120 מעלות צלזיוס, ולהחיל כמות קטנה של הדבק לcoverslip. הטמפרטורה הגבוהה יש צורך להמס את דבק תרמופלסטי ליישום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אז מגניב, coverslip ל40 מעלות צלזיוס לפני לאבק את חלקיקי colloidal על הדבק. הערה: ב40 ° C הדבק מספיק לקבוע כי החלקיקים לא יהפכו מוטבעים לתוך הדבק, אבל הדבק דביק מספיק כדי להבטיח שהחלקיקים ידבק המצע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יתר על כן לקרר את coverslip לRT ולהשתמש בזרם עדין של חנקן לפוצץ את כל חלקיקים פנויים עודפים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשטוף מספר פעמים עם מצע המדיום הנוזלי שישמש למדידות בדיקה colloidal כדי להבטיח שכל החלקיקים פנויים יוסרו מן המצע. הערה: זה חשוב כדי להפחית את ההשפעות של חלקיקים זורמים חופשיים בזמן המדידה, שיכול היתרלפעול עם שלוחה ולהציג שגיאות בתוצאות. </li></ol></li></ol> 2. ההרכבה קולואיד Probe, יישור לייזר, ומערכת equilibrating <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הר coverslip עם חלקיקי colloidal למחצית התחתונה של נוזל תא, ולוודא כי טבעת O-יושבת כראוי כדי למנוע כל דליפה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח גיליון שקוף הידרופובי לבמה מיקרוסקופ כדי להישמר מפני כל נוזל שעלולה לדלוף במהלך הניסוי, במיוחד אם רק באמצעות את החצי התחתון של נוזל תא למדידה, ולמקם את נוזל התא לבמה מיקרוסקופ. הערה: לשם פשטות ניתן להשתמש במחצית התחתונה בלבד של נוזל תא, בהתחשב בכך שהמערכת יכולה להיות equilibrated כראוי; טיפ - האידוי משנה את מצבו של המדידה ומשפיע על התוצאות / קריאה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף את חללית colloidal לראש סריקת AFM ולהרכיב על AFM. עם תוכנת מכשיר AFM על, השתמש בכפתורים עלסריקת ראש כדי להביא את קצה שלוחה אל מוקד. הערה: כל הצעדים והמדידות פרוצדורליים הושלמו באמצעות AFM MFP-3D-Bio עם תוכנת מקלט מחקר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי למקסם את העצמה, ליישר את הלייזר על הקצה של שלוחה באמצעות כפתורי ההתאמה המתאימים בראש הסריקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאפשר למערכת כדי לאזן במשך 5-10 דק &#39;או עד שמייצב את ערך הסטייה. השתמש בכפתור כוונון סטיה כדי להביא את הסטייה לאפס או שלילי במקצת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר שהמערכת equilibrated באוויר, להשתמש בתוכנת AFM (הלוח תרמי בחלון מאסטר הלוח) לתרמית לחשב InvOLS (רגישות) וקבוע קפיץ של חללית colloidal. הערה: רגישות זו תהיה באופן זמני שימשה עד לרגישות האמיתית נמדדת בסיום המדידה (ראה שלב 4). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר באפשרות &quot;קאל האביב קבוע&quot; או &quot;InvOLS קאל&quot; ולאחר מכן לחץ על &quot;לכידת נתונים תרמיים&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פעםשיא בולט לכך הוא ברור, לעצור את לכידת נתונים, ולחץ כדי להגדיל מעל הפסגה הראשית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על &quot;אתחול Fit&quot; ואחריו &quot;Fit נתונים תרמיים,&quot; כדי להשיג את קבוע הקפיץ מחושב באופן אוטומטי או ערכי InvOLS. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאט לאט להוסיף 2 מיליליטר של המדיום הנוזלי לתא הנוזל באמצעות מזרק ולהבטיח כי אין בועות נמצאות סביב שלוחה. Re-ליישר את הלייזר, שכן את מקדם השבירה של המדיום השתנה עכשיו, ולאזן את המערכת ומאפשרת את ערך הסטייה לייצב לפני התאמת הסטייה חזרה לאפס שוב. הערה: אם הפרש טמפרטורה גדול קיים בין הסביבה והנוזלית, האיזון ייקח יותר זמן. </li></ol> 3. הדמיה ורכישת נתונים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את גודל הסריקה הראשוני ל20 מיקרומטר, סריקת שיעור לרץ 1, זווית סריקה ל90 °, נקודה מוגדרת 0.2 V ולקבל סריקה של המדגם. התאם את הרווח כנדרש כדי להשיג עקבות חופפותולשחזר את העיקולים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שחלקיק של עניין נמצא, באופן מיידי להגדיל את התצוגה על גבי חלקיקים שכדי להגביל את אינטראקציות בדיקה מורחבות עם המצע לפני קבלת מדידות כוח עוצמת קול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר שהגדיל, לרכוש תמונה מספקת של חלקיקים או חלק אחד של חלקיק יחיד. ואז לעבור לפנל חיל בתוכנה. להביא את הבר העמדה האדום למיקום הגבוה ביותר, הגדר את מרחק הכוח עד 5 מיקרומטר, קצב סריקה ל0.1 הרץ, ערוץ הדק לאף אחד ולערוך מדידת כוח אחד. ודא הבדיקה לא ליצור קשר עם המצע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מגרף המדידה היחיד שהושג, לחשב את קו הסטייה הווירטואלי על ידי לחיצה ימנית על חלון הגרף, ובחירה באפשרות &quot;חישוב Def קו וירטואלי&quot;. זה יהיה באופן אוטומטי לחשב את הסטייה הווירטואלית ולעדכן את הערך לפי צורך בתוכנה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשנות את ערוץ ההדק לסטייה ולהגדיר את נקודת ההדק ל20 ננומטר. הגדר את dist הכוחאהה ל1 מיקרומטר ולהתאים את מהירות הסריקה לפי הצורך בהתאם לכוחות המדודים של ריבית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באופן ידני להתאים את הערך לסטייה הפוכה אופטית מנוף הרגישות (InvOLS) בלוח סקירת חיל לאחר ביצוע 2-3 מדידות כוח יחיד ראשוניות ברציפות. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לערוך מדידת כוח יחיד, ואז ללחוץ על הכפתור &quot;סקירה&quot; על לוח חיל אשר פותח לוח מאסטר חיל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הדגש את מדידת הכוח הושלמה לאחרונה. תחת &quot;הציר&quot; הכותרת להבטיח שרק &quot;DeflV&quot; מסומן. שנה את שדה הקלט &quot;X-הציר&quot; ל &quot;ספטמבר&quot; שימוש בתפריט הנפתח ולחץ על &quot;להפוך את הגרף.&quot; </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על הלשונית &quot;parm&quot; על לוח מאסטר חיל ולהתאים את הערך של &quot;InvOLS&quot; עד קשר האזור של הגרף הוא אנכי לחלוטין. לאחר מכן לאכלס ערך זה בשדה &quot;InvOLS Defl&quot; הממוקם מתחת לקאל60; כרטיסיית משנה בכרטיסיית חיל ממוקמת בחלון לוח מאסטר העיקרי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על פעולה זו פעמים 2-3 כדי להבטיח שערך InvOLS אינו משתנה באופן משמעותי. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עכשיו שכל הפרמטרים שהוגדרו, להבטיח את רמת המדיום הנוזלי עדיין מספיק וכי הסטייה היא עדיין יציבה. הערה: בשלב זה, ניתן להשיג עקומות כוח בודד או מפות בכוח. אם מדידות כוח להתעכב הן רצויים, ניתן לגשת אל האפשרויות להתעכב בלוח חיל. </li></ol> 4. לאחר כוונון של רגישות לניתוח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר השלמת רכישת מדידה, למדוד את הרגישות האמיתית של חללית colloidal. כדי לעשות זאת, יש לבצע מדידת כוח באמצעות סטיה / כוח גדול יחסית עם חללית colloidal באותו המדיום נוזלי נגד &quot;אינסוף&quot; משטח קשה כגון נציץ. הערה: רגישות הושגה לאחר השלמת הניסויים כי הסטייה / הכוח הגדול עלול לגרום נזק Colloבדיקות idal מוכנות עם קולואידים נקבוביים או שבירים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השיפוע של אזור המגע משמש את התוכנה כדי לחשב את הרגישות (איור 2) באופן אוטומטי. השתמש ערך אמיתי זה של רגישות בעת ניתוח הנתונים של כל העקומות שהושגו באמצעות בדיקה colloidal מסוימת. </li></ol>

<ol>
	<li>Sindel, U., Zimmermann, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+interaction+forces+between+individual+powder+particles+using+an+atomic+force+microscope.">Measurement of interaction forces between individual powder particles using an atomic force microscope.</a> Powder Technology. 117, 247-254 (2001).</li><li>Ducker, W. A., Senden, T. J., Pashley, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+measurement+of+colloidal+forces+using+an+atomic+force+microscope.">Direct measurement of colloidal forces using an atomic force microscope.</a> Nature. 353, 239-241 (1991).</li><li>Israelachvili, J. N., Adams, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+forces+between+two+mica+surfaces+in+aqueous+electrolyte+solutions+in+the+range+0&#8211;100+nm.">Measurement of forces between two mica surfaces in aqueous electrolyte solutions in the range 0&#8211;100 nm.</a> Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions. 1, 975-1001 (1978).</li><li>Upadhyay, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetised+thermo+responsive+lipid+vehicles+for+targeted+and+controlled+lung+drug+delivery.">Magnetised thermo responsive lipid vehicles for targeted and controlled lung drug delivery.</a> Pharmaceutical Research. 29, 2456-2467 (2012).</li><li>Chrzanowski, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biointerface:+protein+enhanced+stem+cells+binding+to+implant+surface.">Biointerface: protein enhanced stem cells binding to implant surface.</a> Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 23, 2203-2215 (2012).</li><li>Chrzanowski, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanomechanical+evaluation+of+nickel&#8211;titanium+surface+properties+after+alkali+and+electrochemical+treatments.">Nanomechanical evaluation of nickel&#8211;titanium surface properties after alkali and electrochemical treatments.</a> Journal of The Royal Society Interface. 5, 1009-1022 (2008).</li><li>Tran, C. T., Kondyurin, A., Chrzanowski, W., Bilek, M. M., McKenzie, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+pH+on+yeast+immobilization+on+polystyrene+surfaces+modified+by+energetic+ion+bombardment.">Influence of pH on yeast immobilization on polystyrene surfaces modified by energetic ion bombardment.</a> Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 104, 145-152 (2013).</li><li>Page, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Study+of+the+adhesion+of+Staphylococcus+aureus+to+coated+glass+substrates.">Study of the adhesion of Staphylococcus aureus to coated glass substrates.</a> Journal of materials science. 46, 6355-6363 (2011).</li><li>Binnig, G., Quate, C. F., Gerber, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atomic+force+microscope.">Atomic force microscope.</a> Physical Review Letters. 56, 930-933 (1103).</li><li>Butt, H. -. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+electrostatic,+van+der+Waals,+and+hydration+forces+in+electrolyte+solutions+with+an+atomic+force+microscope.">Measuring electrostatic, van der Waals, and hydration forces in electrolyte solutions with an atomic force microscope.</a> Biophysical Journal. 60, 1438-1444 (1991).</li><li>Johnson, K., Kendall, K., Roberts, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+energy+and+the+contact+of+elastic+solids.">Surface energy and the contact of elastic solids.</a> Proceedings of the Royal Society of London. A. Mathematical and Physical Sciences. 324, 301-313 (1971).</li><li>Deraguin, B., Landau, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Theory+of+the+stability+of+strongly+charged+lyophobic+sols+and+of+the+adhesion+of+strongly+charged+particles+in+solution+of+electrolytes.">Theory of the stability of strongly charged lyophobic sols and of the adhesion of strongly charged particles in solution of electrolytes.</a> Acta Physicochim: USSR. 14, 633-662 (1941).</li><li>Derjaguin, B., Muller, V., Toporov, Y. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+contact+deformations+on+the+adhesion+of+particles.">Effect of contact deformations on the adhesion of particles.</a> Journal of Colloid and Interface Science. 53, 314-326 (1975).</li><li>Verwey, E. J. W., Overbeek, J. T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Theory+of+the+stability+of+lyophobic+colloids.">Theory of the stability of lyophobic colloids.</a> DoverPublications.com, doi:10.1021/j150453a001. , (1999).</li><li>Kappl, M., Butt, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+colloidal+probe+technique+and+its+application+to+adhesion+force+measurements.">The colloidal probe technique and its application to adhesion force measurements.</a> Particle &amp; Particle Systems Characterization. 19, 129-143 (2002).</li><li>Tran, C. T., Kondyurin, A., Chrzanowski, W., Bilek, M. M., McKenzie, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+pH+on+yeast+immobilization+on+polystyrene+surfaces+modified+by+energetic+ion+bombardment.">Influence of pH on yeast immobilization on polystyrene surfaces modified by energetic ion bombardment.</a> Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. , (2012).</li><li>Sa, D. J., de Juan Pardo, E. M., de Las Rivas Astiz, R., Sen, S., Kumar, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-throughput+indentational+elasticity+measurements+of+hydrogel+extracellular+matrix+substrates.">High-throughput indentational elasticity measurements of hydrogel extracellular matrix substrates.</a> Applied Physics Letters. 95, 063701-063701 (2009).</li><li>Zauscher, S., Klingenberg, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Friction+between+cellulose+surfaces+measured+with+colloidal+probe+microscopy.">Friction between cellulose surfaces measured with colloidal probe microscopy.</a> Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 178, 213-229 (2001).</li><li>Sa, D., Chan, H. -. K., Chrzanowski, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Attachment+of+Micro-+and+Nano-particles+on+Tipless+Cantilevers+for+Colloidal+Probe+Microscopy.">Attachment of Micro- and Nano-particles on Tipless Cantilevers for Colloidal Probe Microscopy.</a> International Journal of Colloid and Interface. , (2014).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

בקלות ניתן למתן כמה מקורות של אי יציבות של המערכת נוכחת במהלך הבדיקה Nanoscopy colloidal הנוזלי באמצעות הליכי איזון ראויים. אי יציבות כפי שנדון בעבר לגרום בתוצאות שגויות ועקומות כוח שקשים יותר לנתח באופן אובייקטיבי. אם כל המקורות של חוסר יציבות כבר נטו וגרפים דומים לזה שמוצג ...

מיקרוסקופ כוח אטומי (AFM) הוא טכניקה המאפשרת הדמיה איכותית וכמותית והחיטוט של משטח חומר. 4-6 באופן מסורתי, AFM משמש להערכה של טופוגרפיה משטח, מורפולוגיה ומבנה של חומרים רב phasic. יש AFM היכולת להעריך כמותית אינטראקציות בקנה מידה ננו, כגון כוחות תשלום, משיכה, דחייה וההדבקה בין בדיקה ספציפית ואת המצע באוויר וגם מדיומים נוזליים. 7,8 AFM שפותח במקור על ידי Binning, Quate וגרבר 9 שימושים בדיקה של רגישות ידועה / נחושה וקבוע קפיץ להתקרב ו / או לסרוק את דגימה. בשל האינטראקציות פיזיות בין החללית לבין המדגם, שלוחה הוא הסיט במהלך מגע או קרבה ובהתאם למצבו של מבצע, סטיה זו יכולה להיות מתורגמת לרכישת הטופוגרפיה של המדגם או מידת הכוחות הנוכחיים בין החללית לבין המדגם. שינויים techni AFMque, כגון Nanoscopy הבדיקה colloidal, 10 אפשרו מדען להעריך ישירות את אינטראקציות ננו כוח בין שני חומרים הנמצאים במערכת colloidal של עניין. בNanoscopy הבדיקה colloidal, חלקיקים כדוריים של בחירה מחובר לשיא של שלוחה, החלפת הטיפים חרוטי ופירמידה המסורתיים. חלקיקים כדוריים הוא אידיאליים כדי לאפשר השוואה עם מודלים תיאורטיים כגון ג&#39;ונסון, קנדל, רוברטס (JKR) 11 וDerjaguin, לנדאו, Vervwey, Overbeek (DLVO) 12-14 תאוריות וכדי למזער את ההשפעה של חספוס פני השטח על המדידה. 15 תאוריות אלה נמצאים בשימוש כדי להגדיר את מכניקת הקשר וכוחות בין החלקיקים צפויים בתוך מערכת colloidal. תיאורית DLVO משלבת הכוחות ואאל ואן דר והאטרקטיבי וכוחות דחייה אלקטרוסטטית (בשל שכבות כפולות חשמליות) כדי להסביר את צבירת ההתנהגות של מערכות colloidal מימיות כמותית, בעוד Jתיאורית KR משלבת את האפקט של לחץ מגע והידבקות למודל קשר אלסטית בין שני מרכיבים. ברגע שבדיקה מתאימה היא מיוצרת, הוא משמש להתקרב כל חומר / חלקיקים אחרים כדי להעריך את הכוחות בין שני המרכיבים. באמצעות קצה סטנדרטי מיוצר אחד לא יוכל למדוד כוחות אינטראקטיביים בין שהקצה וחומר של בחירה, אך היתרון של שימוש בבדיקת colloidal מחוייט מאפשר המדידה של כוחות הנוכחיים בין חומרים בהווה במערכת הנחקרת. אינטראקציות הניתנות למדידה כוללות:.. דבק, מושך, דוחה, פריצה, וכוחות אפילו אלקטרוסטטי הנוכחיים בין החלקיקים 16 בנוסף, טכניקת הבדיקה colloidal יכול לשמש כדי לחקור את הכוחות משיקים הנוכחיים בין חלקיקים ואלסטיות חומרי 17,18 היכולת לערוך מדידות באמצעי התקשורת שונות היא אחד היתרונות הגדולים של Nanoscopy הבדיקה colloidal. תנאי סביבה, מ &#39;נוזלעדיה, או ניתן להשתמש בכל תנאי לחות מבוקרת כדי לחקות את תנאי סביבה של המערכת הנחקרת. היכולת לערוך מדידות בסביבה נוזלית מאפשרת למחקר של מערכות colloidal בסביבה שזה באופן טבעי מתרחש; ובכך, להיות מסוגל לרכוש כמותית נתונים שהוא באופן ישיר לתרגום למערכת במצבו הטבעי. לדוגמא, ניתן ללמוד אינטראקציה בין חלקיקים קיים בתוך משאפים במינון מודד האויר (MDI) באמצעות דלק נוזלי דגם עם תכונות דומות לדלק המשמש בMDIs. אותו האינטראקציות נמדדו באוויר לא תהיינה נציג של קיים המערכת במשאף. יתר על כן, המדיום הנוזלי יכול להיות שונה כדי להעריך את ההשפעה של חדירת רטיבות, פעילי שטח המשני, או טמפרטורה על האינטראקציות של החלקיקים בMDI. היכולת לשלוט בטמפרטורה יכולה לשמש כדי לחקות את הפעולות מסוימות בייצור של מערכות colloidal כדי להעריך באיזו טמפרטורה או בייצור של אואחסון של מערכות colloidal עשוי להשפיע על אינטראקציות של חלקיקים. מדידות שניתן להשיג באמצעות בדיקות colloidal כוללות; סריקת טופוגרפיה, עקומות כוח למרחקים בודדות, מפות הידבקות כוח למרחקים, ולהתעכב מדידות כוח למרחקים. פרמטרים מרכזיים הנמדדים תוך שימוש בשיטת Nanoscopy הבדיקה colloidal מוצגת במסמך זה כוללים את היישום snap-in, עומס מרבי, וערכי אנרגיית הפרדה. Snap-in היא מדידה של כוחות המשיכה, מקסימום לטעון את ערכו של כוח ההידבקות מקסימלית, ואת אנרגיית הפרדה משדרת האנרגיה הדרושה כדי למשוך את החלקיקים מכל מגע. ניתן למדוד ערכים אלה באמצעות מדידות מיידיים או כוח להתעכב. שני סוגים שונים של מדידות להתעכב כוללים סטיה וכניסה. האורך והסוג של מדידה להתעכב ניתן נבחרו במיוחד כדי לחקות את האינטראקציות ספציפיות שנמצאות בתוך מערכת של עניין. דוגמה לכך היא באמצעות להתעכב סטיה - המחזיקהדגימות במגע בשווי סטיה רצויה - כדי להעריך את אג&quot;ח הדבק המתפתחים באגרגטים שנוצרו בתפוצות. אג&quot;ח הדבק נוצר ניתן למדוד כפונקציה של זמן והוא יכול לספק תובנות לגבי הכוחות הדרושים לredisperse המצרפים לאחר אחסון ממושך. שפע של נתונים שניתן להשיג בשיטה זו הוא עדות לרבגוניות של השיטה.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="782">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:179px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Double-Bubble Epoxy</td>
			<td style="width:179px;">Hardman</td>
			<td style="width:119px;">4004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Veeco Tipless Probes</td>
			<td style="width:179px;">Veeco</td>
			<td style="width:119px;">NP-O10&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Porous Particles</td>
			<td style="width:179px;">Pearl Therapeutics</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Atomic Force Microscope (MFP)</td>
			<td style="width:179px;">Asylum&#160;</td>
			<td style="width:119px;">MFP-3D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">SPIP Scanning Probe Image Processor Software</td>
			<td style="width:179px;">NanoScience&#160; Instruments</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">35 mm Coverslips</td>
			<td style="width:179px;">Asylum</td>
			<td style="width:119px;">504.003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Tempfix</td>
			<td style="width:179px;">Ted Pella. Inc.</td>
			<td style="width:119px;">16030</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

quantitative and qualitative examination of particle-particle interactions using colloidal probe nanoscopy

Colloidal Probe Nanoscopy (CPN), the study of the nano-scale interactive forces between a specifically prepared colloidal probe and any chosen substrate using the Atomic Force Microscope (AFM), can provide key insights into physical interactions present within colloidal systems. Colloidal systems are widely existent in several applications including, pharmaceuticals, foods, paints, paper, soil and minerals, detergents, printing and much more.1-3 Furthermore, colloids can exist in many states such as emulsions, foams and suspensions. Using colloidal probe nanoscopy one can obtain key information on the adhesive properties, binding energies and even gain insight into the physical stability and coagulation kinetics of the colloids present within. Additionally, colloidal probe nanoscopy can be used with biological cells to aid in drug discovery and formulation development. In this paper we describe a method for conducting colloidal probe nanoscopy, discuss key factors that are important to consider during the measurement, and show that both quantitative and qualitative data that can be obtained from such measurements.

מערכות colloidal נוזליים המשמשות לכמה מערכות אספקת הסמים תרופות. עבור משלוח סמים שאיפה, מערכת colloidal נפוצה היא ההשעיה משאף לחץ מודד האויר במינון (PMDI). אינטראקציה בין חלקיקים קיים בתוך pMDI לשחק תפקיד חיוני ביציבות גיבוש פיזית, אחסון, ואחידות משלוח סמים. בכתב היד הזה, כוחות בין...

Watch this Scientific Journal Video about Quantitative and Qualitative Examination of Particle-particle Interactions Using Colloidal Probe Nanoscopy at JoVE.com

Quantitative and Qualitative Examination of Particle-particle Interactions Using Colloidal Probe Nanoscopy

Colloidal probe nanoscopy can be used within a variety of fields to gain insight into the physical stability and coagulation kinetics of colloidal systems and aid in drug discovery and formulation sciences using biological systems. The method described within provides a quantitative and qualitative means to study such systems.

בחינה כמותית ואיכותי של אינטראקציות חלקיקי חלקיקים באמצעות קולואיד Probe Nanoscopy

Colloidal Probe Nanoscopy (CPN), the study of the nano-scale interactive forces between a specifically prepared colloidal probe and any chosen substrate ...

quantitative-qualitative-examination-particle-particle-interactions

Research

JoVE Journal

Chemistry

10.9K Views.  University of Sydney. Colloidal probe nanoscopy can be used within a variety of fields to gain insight into the physical stability and coagulation kinetics of colloidal systems and aid in drug discovery and formulation sciences using biological systems. The method described within provides a quantitative and qualitative means to study such systems. 

Video: Quantitative and Qualitative Examination of Particle-particle Interactions Using Colloidal Probe Nanoscopy

Qualitative Identification of Carboxylic Acids, Boronic Acids, and Amines Using Cruciform Fluorophores

Molecular cruciforms are X-shaped systems in which two conjugation axes intersect at a central core. If one axis of these molecules is substituted with electron-donors, and the other with electron-acceptors, cruciforms&#39; HOMO will localize along the electron-rich and LUMO along the electron-poor axis. This spatial isolation of cruciforms&#39; frontier molecular orbitals (FMOs) is essential to their use as sensors, since analyte binding to the cruciform invariably changes its HOMO-LUMO gap and the associated optical properties. Using this principle, Bunz and Miljani&#263; groups developed 1,4-distyryl-2,5-bis(arylethynyl)benzene and benzobisoxazole cruciforms, respectively, which act as fluorescent sensors for metal ions, carboxylic acids, boronic acids, phenols, amines, and anions. The emission colors observed when these cruciform are mixed with analytes are highly sensitive to the details of analyte&#39;s structure and - because of cruciforms&#39; charge-separated excited states - to the solvent in which emission is observed. Structurally closely related species can be qualitatively distinguished within several analyte classes: (a) carboxylic acids; (b) boronic acids, and (c) metals. Using a hybrid sensing system composed from benzobisoxazole cruciforms and boronic acid additives, we were also able to discern among structurally similar: (d) small organic and inorganic anions, (e) amines, and (f) phenols. The method used for this qualitative distinction is exceedingly simple. Dilute solutions (typically 10-6 M) of cruciforms in several off-the-shelf solvents are placed in UV/Vis vials. Then, analytes of interest are added, either directly as solids or in concentrated solution. Fluorescence changes occur virtually instantaneously and can be recorded through standard digital photography using a semi-professional digital camera in a dark room. With minimal graphic manipulation, representative cut-outs of emission color photographs can be arranged into panels which permit quick naked-eye distinction among analytes. For quantification purposes, Red/Green/Blue values can be extracted from these photographs and the obtained numeric data can be statistically processed.

Cross-conjugated cruciform fluorophores based on 1,4-distyryl-2,5-bis(arylethynyl)benzene and benzobisoxazole nuclei can be used to qualitatively identify diverse Lewis acidic and Lewis basic analytes. This method relies on the differences in emission colors of the cruciforms that are observed upon analyte addition. Structurally closely related species can be distinguished from each other.

זיהוי איכותי של חומצות קרבוקסיליות, חומצות boronic, ואמיני שימוש fluorophores הצלב

Molecular cruciforms are X-shaped systems in which two conjugation axes intersect at a central core. If one axis of these molecules is substituted with ...

Quantitative Proteomics Using Reductive Dimethylation for Stable Isotope Labeling

Stable isotope labeling of peptides by reductive dimethylation (ReDi labeling) is a method to accurately quantify protein expression differences between samples using mass spectrometry. ReDi labeling is performed using either regular (light) or deuterated (heavy) forms of formaldehyde and sodium cyanoborohydride to add two methyl groups to each free amine. Here we demonstrate a robust protocol for ReDi labeling and quantitative comparison of complex protein mixtures. Protein samples for comparison are digested into peptides, labeled to carry either light or heavy methyl tags, mixed, and co-analyzed by LC-MS/MS. Relative protein abundances are quantified by comparing the ion chromatogram peak areas of heavy and light labeled versions of the constituent peptide extracted from the full MS spectra. The method described here includes sample preparation by reversed-phase solid phase extraction, on-column ReDi labeling of peptides, peptide fractionation by basic pH reversed-phase (BPRP) chromatography, and StageTip peptide purification. We discuss advantages and limitations of ReDi labeling with respect to other methods for stable isotope incorporation. We highlight novel applications using ReDi labeling as a fast, inexpensive, and accurate method to compare protein abundances in nearly any type of sample.

Stable isotope labeling of peptides by reductive dimethylation (ReDi labeling) is a rapid, inexpensive strategy for accurate mass spectrometry-based quantitative proteomics. Here we demonstrate a robust method for preparation and analysis of protein mixtures using the ReDi approach that can be applied to nearly any sample type.

פרוטאומיקה כמותית באמצעות Reductive Dimethylation לתיוג איזוטופ יציב

Stable isotope labeling of peptides by reductive dimethylation (ReDi labeling) is a method to accurately quantify protein expression differences between ...

Synthesis and Purification of Iodoaziridines Involving Quantitative Selection of the Optimal Stationary Phase for Chromatography

The highly diastereoselective preparation of cis-N-Ts-iodoaziridines through reaction of diiodomethyllithium with N-Ts aldimines is described. Diiodomethyllithium is prepared by the deprotonation of diiodomethane with LiHMDS, in a THF/diethyl ether mixture, at -78 &#176;C in the dark. These conditions are essential for the stability of the LiCHI2 reagent generated. The subsequent dropwise addition of N-Ts aldimines to the preformed diiodomethyllithium solution affords an amino-diiodide intermediate, which is not isolated. Rapid warming of the reaction mixture to 0 &#176;C promotes cyclization to afford iodoaziridines with exclusive cis-diastereoselectivity. The addition and cyclization stages of the reaction are mediated in one reaction flask by careful temperature control.
Due to the sensitivity of the iodoaziridines to purification, assessment of suitable methods of purification is required. A protocol to assess the stability of sensitive compounds to stationary phases for column chromatography is described. This method is suitable to apply to new iodoaziridines, or other potentially sensitive novel compounds. Consequently this method may find application in range of synthetic projects. The procedure involves firstly the assessment of the reaction yield, prior to purification, by 1H NMR spectroscopy with comparison to an internal standard. Portions of impure product mixture are then exposed to slurries of various stationary phases appropriate for chromatography, in a solvent system suitable as the eluent in flash chromatography. After stirring for 30 min to mimic chromatography, followed by filtering, the samples are analyzed by 1H NMR spectroscopy. Calculated yields for each stationary phase are then compared to that initially obtained from the crude reaction mixture. The results obtained provide a quantitative assessment of the stability of the compound to the different stationary phases; hence the optimal can be selected. The choice of basic alumina, modified to activity IV, as a suitable stationary phase has allowed isolation of certain iodoaziridines in excellent yield and purity.

A protocol for the diastereoselective one-pot preparation of cis-N-Ts-iodoaziridines is described. The generation of diiodomethyllithium, addition to N-Ts aldimines and cyclization of the amino gem-diiodide intermediate to iodoaziridines is demonstrated. Also included is a protocol to rapidly and quantitatively assess the most appropriate stationary phase for purification by chromatography.

סינתזה וטיהור של Iodoaziridines עירוב כמותי בחירת האופטימלית נייח השלב לכרומטוגרפיה

The highly diastereoselective preparation of cis-N-Ts-iodoaziridines through reaction of diiodomethyllithium with N-Ts aldimines is described. ...

Synthesis and Exfoliation of Discotic Zirconium Phosphates to Obtain Colloidal Liquid Crystals

Due to their abundance in natural clay and potential applications in advanced materials, discotic nanoparticles are of interest to scientists and engineers. Growth of such anisotropic nanocrystals through a simple chemical method is a challenging task. In this study, we fabricate discotic nanodisks of zirconium phosphate [Zr(HPO4)2&#183;H2O] as a model material using hydrothermal, reflux and microwave-assisted methods. Growth of crystals is controlled by duration time, temperature, and concentration of reacting species. The novelty of the adopted methods is that discotic crystals of size ranging from hundred nanometers to few micrometers can be obtained while keeping the polydispersity well within control. The layered discotic crystals are converted to monolayers by exfoliation with tetra-(n)-butyl ammonium hydroxide [(C4H9)4NOH, TBAOH]. Exfoliated disks show isotropic and nematic liquid crystal phases. Size and polydispersity of disk suspensions is highly important in deciding their phase behavior.

A two dimensional model material of discotic zirconium phosphate was developed. The inorganic crystal with lamellar structure was synthesized by hydrothermal, reflux, and microwave-assisted methods. On exfoliation with organic molecules, layered crystals can be converted to monolayers, and nematic liquid crystal phase was formed at sufficient concentration of monolayers.

סינתזת קילוף של פוספטים זירקוניום Discotic להשיג קריסטלים קולואיד נוזלים

Due to their abundance in natural clay and potential applications in advanced materials, discotic nanoparticles are of interest to scientists and ...

A Quantitative Glycomics and Proteomics Combined Purification Strategy

There is a growing desire in the biological and clinical sciences to integrate and correlate multiple classes of biomolecules to unravel biology, define pathways, improve treatment, understand disease, and aid biomarker discovery. N-linked glycosylation is one of the most important and robust post-translational modifications on proteins and regulates critical cell functions such as signaling, adhesion, and enzymatic function. Analytical techniques to purify and analyze N-glycans have remained relatively static over the last decade. While accurate and effective, they commonly require significant expertise and resources. Though some high-throughput purification schemes have been developed, they have yet to find widespread adoption and often rely on the enrichment of glycopeptides. One promising method, developed by Thomas-Oates et al., filter aided N-glycan separation (FANGS), was qualitatively demonstrated on tissues. Herein, we adapted FANGS to plasma and coupled it to the individuality normalization when labeling with glycan hydrazide tags strategy in order to achieve accurate relative quantification by liquid chromatography mass spectrometry and enhanced electrospray ionization. Furthermore, we designed new functionality to the protocol by achieving tandem, shotgun proteomics and glycosylation site analysis on hen plasma. We showed that N-glycans purified on filter and derivatized by hydrophobic hydrazide tags were comparable in terms of abundance and class to those by solid phase extraction (SPE); the latter is considered a gold standard in the field. Importantly, the variability in the two protocols was not statistically different. Proteomic data that was collected in-line with glycomic data had the same depth compared to a standard trypsin digest. Peptide deamidation is minimized in the protocol, limiting non-specific deamidation detected at glycosylation motifs. This allowed for direct glycosylation site analysis, though the protocol can accommodate 18O site labeling as well. Overall, we demonstrated a new in-line high-throughput, unbiased, filter based protocol for quantitative glycomics and proteomics analysis.

A high-throughput protocol was developed for combined proteomics and glycomics purification and LC-MS/MS quantification in plasma. Deamidation analysis of N-linked glycosylation motifs was specific to deglycosylated sites. Accurate quantitation of N-glycans was achieved by coupling filter aided N-glycan separation to the individuality normalization when labeling with glycan hydrazide tags strategy.

Glycomics כמוני ואסטרטגית טיהור המשולבת פרוטאומיקה

There is a growing desire in the biological and clinical sciences to integrate and correlate multiple classes of biomolecules to unravel biology, define ...

Standards for Quantitative Metalloproteomic Analysis Using Size Exclusion ICP-MS

Metals are essential for protein function as cofactors to catalyze chemical reactions. Disruption of metal homeostasis is implicated in a number of diseases including Alzheimer's and Parkinson's disease, but the exact role these metals play is yet to be fully elucidated. Identification of metalloproteins encounters many challenges and difficulties. Here we report an approach that allows metalloproteins in complex samples to be quantified. This is achieved using size exclusion chromatography coupled with inductively coupled plasma - mass spectrometry (SEC-ICP-MS). Using six known metalloproteins, the size exclusion column can be calibrated and the respective trace elements (iron, copper, zinc, cobalt, iodine) can be used for quantification. SEC-ICP-MS traces of human brain and plasma are presented. The use of these metalloprotein standards provides the means to quantitatively compare metalloprotein abundances between biological samples. This technique is poised to help shed light on the role of metalloproteins in neurodegenerative disease as well as other diseases where imbalances in trace elements are implicated.

Size exclusion chromatography hyphenated with inductively coupled plasma - mass spectrometry (ICP-MS) is a powerful tool to measure changes in the abundance of metalloproteins directly from biological samples. Here we describe a set of metalloprotein standards used to estimate molecular mass and the amount of metal associated with unknown proteins.

התקנים עבור כמותי Metalloproteomic ניתוח באמצעות גודל הרחקת ICP-MS

Metals are essential for protein function as cofactors to catalyze chemical reactions. Disruption of metal homeostasis is implicated in a number of ...

Insights into the Interactions of Amino Acids and Peptides with Inorganic Materials Using Single-Molecule Force Spectroscopy

The interactions between proteins or peptides and inorganic materials lead to several interesting processes. For example, combining proteins with minerals leads to the formation of composite materials with unique properties. In addition, the undesirable process of biofouling is initiated by the adsorption of biomolecules, mainly proteins, on surfaces. This organic layer is an adhesion layer for bacteria and allows them to interact with the surface. Understanding the fundamental forces that govern the interactions at the organic-inorganic interface is therefore important for many areas of research and could lead to the design of new materials for optical, mechanical and biomedical applications. This paper demonstrates a single-molecule force spectroscopy technique that utilizes an AFM to measure the adhesion force between either peptides or amino acids and well-defined inorganic surfaces. This technique involves a protocol for attaching the biomolecule to the AFM tip through a covalent flexible linker and single-molecule force spectroscopy measurements by atomic force microscope. In addition, an analysis of these measurements is included.

Here we present a protocol to measure the force of interactions between a well-defined inorganic surface and either peptides or amino acids by single-molecule force spectroscopy measurements using an atomic force microscope (AFM). The information obtained from the measurement is important to better understand the peptide-inorganic material interphase.

תובנה לתוך האינטראקציות של חומצות אמינו פפטידים עם חומרים אורגניים באמצעות ספקטרוסקופיית חיל מולקולה בודדת

The interactions between proteins or peptides and inorganic materials lead to several interesting processes. For example, combining proteins with minerals ...

Facet-to-facet Linking of Shape-anisotropic Colloidal Cadmium Chalcogenide Nanostructures

Here, we describe a protocol that allows for shape-anisotropic cadmium chalcogenide nanocrystals (NCs), such as nanorods (NRs) and tetrapods (TPs), to be covalently and site-specifically linked via their end facets, resulting in polymer-like linear or branched chains. The linking procedure begins with a cation-exchange process in which the end facets of the cadmium chalcogenide NCs are first converted to silver chalcogenide. This is followed by the selective removal of ligands at their surface. This results in cadmium chalcogenide NCs with highly reactive silver chalcogenide end facets that spontaneously fuse upon contact with each other, thereby establishing an interparticle facet-to-facet attachment. Through the judicious choice of precursor concentrations, an extensive network of linked NCs can be produced. Structural characterization of the linked NCs is carried out via low- and high-resolution transmission electron microscopy (TEM), as well as energy-dispersive X-ray spectroscopy, which confirm the presence of silver chalcogenide domains between chains of cadmium chalcogenide NCs.

A protocol detailing how shape-anisotropic colloidal cadmium chalcogenide nanocrystals can be covalently linked via their end facets is presented here.

פן-כדי-היבט הקישור של קדמיום Colloidal צורה-אניסוטרופי Chalcogenide Nanostructures

Here, we describe a protocol that allows for shape-anisotropic cadmium chalcogenide nanocrystals (NCs), such as nanorods (NRs) and tetrapods (TPs), to be ...

Photodeposition of Pd onto Colloidal Au Nanorods by Surface Plasmon Excitation

A protocol is described to photocatalytically guide Pd deposition onto Au nanorods (AuNR) using surface plasmon resonance (SPR). Excited plasmonic hot electrons upon SPR irradiation drive reductive deposition of Pd on colloidal AuNR in the presence of [PdCl4]2-. Plasmon-driven reduction of secondary metals potentiates covalent, sub-wavelength deposition at targeted locations coinciding with electric field &#8220;hot-spots&#8221; of the plasmonic substrate using an external field (e.g., laser). The process described herein details a solution-phase deposition of a catalytically-active noble metal (Pd) from a transition metal halide salt (H2PdCl4) onto aqueously-suspended, anisotropic plasmonic structures (AuNR). The solution-phase process is amenable to making other bimetallic architectures. Transmission UV-vis monitoring of the photochemical reaction, coupled with ex situ XPS and statistical TEM analysis, provide immediate experimental feedback to evaluate properties of the bimetallic structures as they evolve during the photocatalytic reaction. Resonant plasmon irradiation of AuNR in the presence of [PdCl4]2- creates a thin, covalently-bound Pd0 shell without any significant dampening effect on its plasmonic behavior in this representative experiment/batch. Overall, plasmonic photodeposition offers an alternative route for high-volume, economical synthesis of optoelectronic materials with sub-5 nm features (e.g., heterometallic photocatalysts or optoelectronic interconnects).

A protocol for anisotropic photodeposition of Pd onto aqueously-suspended Au nanorods via localized surface plasmon excitation is presented.

הפקדת המשטרה על הננו-מפלסי על ידי משטח פלשני הריגוש

A protocol is described to photocatalytically guide Pd deposition onto Au nanorods (AuNR) using surface plasmon resonance (SPR). Excited plasmonic hot ...

Facile Synthesis of Colloidal Lead Halide Perovskite Nanoplatelets via Ligand-Assisted Reprecipitation

In this work, we demonstrate a facile method for colloidal lead halide perovskite nanoplatelet synthesis (Chemical formula: L2[ABX3]n-1BX4, L: butylammonium and octylammonium, A: methylammonium or formamidinium, B: lead, X: bromide and iodide, n: number of [BX6]4- octahedral layers in the direction of nanoplatelet thickness) via ligand-assisted reprecipitation. Individual perovskite precursor solutions are prepared by dissolving each nanoplatelet constituent salt in N,N-dimethylformamide (DMF), which is a polar organic solvent, and then mixing in specific ratios for targeted nanoplatelet thickness and composition. Once the mixed precursor solution is dropped into nonpolar toluene, the abrupt change in the solubility induces the instantaneous crystallization of nanoplatelets with surface-bound alkylammonium halide ligands providing colloidal stability. Photoluminescence and absorption spectra reveal emissive and strongly quantum-confined features. X-ray diffraction and transmission electron microscopy confirm the two-dimensional structure of the nanoplatelets. Furthermore, we demonstrate that the band gap of perovskite nanoplatelets can be continuously tuned in the visible range by varying the stoichiometry of the halide ion(s). Lastly, we demonstrate the flexibility of the ligand-assisted reprecipitation method by introducing multiple species as surface-capping ligands. This methodology represents a simple procedure for preparing dispersions of emissive 2D colloidal semiconductors.

This work demonstrates facile room-temperature synthesis of colloidal quantum-confined lead halide perovskite nanoplatelets by ligand-assisted reprecipitation method. Synthesized nanoplatelets show spectrally narrow optical features and continuous spectral tunability throughout the visible range by varying the composition and thicknesses.