이 작품은 Hyet 태양과 과학 연구에 대한 네덜란드기구 (NWO)의 일부입니다 Stichting voor Fundamenteel Onderzoe​​k 데르 Materie FOM의 공동 태양 광 프로그램 (JSP)의 일부입니다.

1. 단면의 블록의 준비 <ol><li> .이 단계는 이전에 필요한 : 공기 플라스마 30 초 동안 청소 한 후 한 시간 동안 (tridecafluoro-1, 1,2,2, - 테트라 히드로) 트리클로로 실란 증기에 노출 주에서 기술 등급 3 &quot;실리콘 웨이퍼를 처리 실리콘 웨이퍼에 고착 에폭시을 방지하기 위해 1.4 단계. </li><li> 전처리 된 실리콘에, 테플론 마스터 (0.5 mm, 1mm, 또는 1.5 mm 결과 전선의 길이를 정의하는)를 통해 금의 레이어를 (전선의 폭을 정의 일반적으로 100 nm의 두께), 예금 웨이퍼. </li><li> Epofix 에폭시 사전 폴리머 ~ 8.5 ml의 전체 웨이퍼를 커버하고 60으로 3 시간 동안 치료 ° C.를 </li><li> 템플릿 제거주의 깊게 금 경화 에폭시과 연결된 상태로 유지되도록 웨이퍼에서 에폭시를 벗겨하여 골드 레이어를. 에서 에폭시 층 껍질을 부드럽게 한 후 실리콘 웨이퍼와 에폭시 사이의 인터페이스에서 면도날의 가장자리를 삽입하고실리콘 웨이퍼. 때문에 불소 실리콘 웨이퍼 (단계 1.1)으로 금의 접착 불량의 금 기능은 에폭시로 부착 남아 있습니다 :. 실리콘 웨이퍼를 중단하지 않도록주의, 그렇지 않으면 실리콘 입자 단면 단계에서 다이아몬드 칼을 손상 될 수 있습니다. </li><li> 같은 테플론 마스크는 금 특징에 다시 배치하지만, 옆으로 금 기능의 짧은 차원의 ~ 80 %에 의해 상쇄 및 테플론 마스터를 통해 알루미늄 또는 은색의 레이어를 입금합니다. 이 층의 두께는 골드 와이어 사이의 나노 갭의 간격을 정의합니다. 하한 금속에 따라 다르지만 층이 불연속 참고가되는 아래의 알루미늄 실버 ~ 5 nm의입니다.이 오프셋은 결국 두 개의 금 전극 사이에 중복의 길이를 정의하고 당신이 마이크로 통치자로 측정 할 수 있습니다 . </li><li> 5 나노 미터 이하 갭 : alkanedithiol의 1 mM의 용액에 에폭시에 대한 템플릿 벗겨 금을 담가에탄올 (또는 에폭시 팽창하지 않는 용매) 질소 (이황화물의 자발적인 형성을 완화하기 위해)로 제거됩니다 밀폐 챔버에서 하룻밤. (이 논문에서 우리는 3 nm의 아래에 다양한 폭의 격차를 생산하는 1,12-dodecanedithiol, 1,14-tetradecanedithiol 또는 1,16-hexadecanedithiol를 사용합니다.) SAM 형성에서 템플릿 제거에 골드 에폭시 기판을 제거 솔루션입니다. 에탄올로 세척하고 2 분 동안 60 ℃ 건조하기 전에 질소로 건조. </li><li> SAM을 사용하는 경우, 에폭시 기판에 테플론 마스크를 다시 제자리에 있지만, 옆으로 금색 기능의 짧은 차원의 ~ 80 %에 의해 상쇄. 금속을 사용하는 경우, 마스크 단계 1.5 이후 위치에 이미하므로 알루미늄이나은으로 증착 한 후 마스크의 위치를​​ 변경하지 않습니다. </li><li> 금의 두 번째 레이어 또는 마스크를 통해 다른 금속을 증착. 이 계층은 일반적으로 (이 경우 100 nm의 두께) 첫 번째로 두께 같은 금속으로 구성 될 것입니다. </li><li> 제거테플론 마스크 돌보는 것은 깨진 나노 와이어가 발생합니다 기능을 스크래치하지. </li><li> Epofix 사전 폴리머 (~ 8.5 ml)에 전체 기판을 다시 포함 60에 최소한 세 시간 동안 치료. </li><li> 보석의 톱을 (~ 4 × 10mm 조각으로)를 사용하여 아웃 기능을 차단하고 폴리에틸렌 &#39;관&#39;마이크로톰 금형에 별도의 우물에 각각 배치합니다. </li><li> Epofix 사전 고분자 몰드를 채울 수 있고, 60 ℃에서 하룻밤 치료 </li></ol> 2. 단면 <ol><li> 폴리에틸렌 몰드에서 블록을 제거하고 샘플 홀더에 장착합니다. </li><li> 트리밍 첨부 파일의 샘플 홀더를 부착하고을 Ultramicrotome에 마운트합니다. </li><li> 윤활유와 금속 조각을 제거하고을 Ultramicrotome의 입체경 아래 면도날의 가장자리를 검사하는 에탄올 면도날을 청소합니다. 나머지 조각은 단면 동안 다이아몬드 칼을 손상 될 수 있습니다. 다이아몬드 칼의 폭 (W로 블록을 잘라가) 단면에 대한 가장 안정적인 형태이기 때문에 전자 사다리꼴 모양의 2 mm 또는 4mm Diatome 울트라 35 °)을 (사용 참고 :. 일부 ultramicrotomes은 절단 팔에 장착 첨부 파일을 트리밍 사용하지만, 우리는 면도날 더 나은 결과를 얻을 수 . </li><li> 블록의 얼굴의 아래쪽 가장자리를 유리 칼 병렬의 가장자리를 맞 춥니 다. </li><li> 블록의 얼굴에 매끄러운 표면을 정의하는 유리 칼 장착을 Ultramicrotome (우리는 라이카 EMUC-6을 사용)를 미리 절단 시작합니다. </li><li> 금속 구조를 제작하기 위해 0.6 mm / 초에 1mm / 초 또는 50 nm에서 다이아몬드 칼을 다시 정렬하고, 섹션 100 nm의 하나에 블록 유리 칼을 대체합니다. . Epofix 섹션은 아래 ~ 30 nm의 참고 안정 : 섹션의 두께의 쉬운 검증 두께의 함수로 예측 다르며, 사용 된 수지에 의존하지 않는 그들의 색깔이다; 참조 카드를 사용할 수 있습니다. 16 </li&gt; <li> 개별적으로 (전기에 대한 완벽한 루프 (전자 현미경 과학) 또는 Si/SiO2에 여러 섹션의 리본으로 (SEM) 또는의 SiO2를 사용하여 하나 칼의 저수지 물 표면 구조를 포함하는 에폭시 섹션을 수집 측정) 물 표면 아래 기판을 배치하고 천천히 발생하여 기판. </li><li> 기판에 자신의 접착력을 개선하기 위해 3 시간 동안 60 ° C에서 섹션을 건조. </li><li> 재 에폭시로, 산소 플라즈마에 샘플을 노출하는 것은 (1 밀리바에서 15 분 100 또는 50 nm의 두께 섹션에서 에폭시의 모든 흔적을 제거하기에 충분합니다) 참고. 전기 측정을위한 나노 구조를 제조하는 경우,이 단계를해야합니다 4 단계 이후에 수행. </li></ol> 3. 희생 층을 식각 <ol><li> 알루미늄 : ​​장소 2 시간 동안의 HCl 2 M 수용액에서 알루미늄을 포함하는 섹션. 실버 : 10 산소 플라즈마 부분을 노출. 분 참고 : 재료의 선택도 습식 에칭 (HCL을 사용하여) 또는 (산소 플라즈마를 사용) 드라이 에칭은, 그러나 실버는뿐만 아니라 습식 식각하여 제거 할 수 있습니다. </li><li> SAM에 대한 : 플라즈마 처리는 부분적으로 SAM을을 파 놓았지만, 우리는 어떤 정도 특성화하는 우리의 노력에 실패했습니다. </li></ol> 4. 전기 측정 <ol><li> 장소 에폭시 철저하게 청소 (piraña 솔루션을 사용 예)와 (단계 2.7 및 2.8)을 건조 된의 SiO2 기판 섹션을 참조하십시오. </li><li> 광학 현미경 또는을 Ultramicrotome에 부착 된 입체경 아래의 기판을 장착합니다. </li><li> 각 섹션에있는 철사의 두 끝은 페이스트의 방울 (또는 탄소 잉크)를 적용합니다. 이 포함 된 금속 구조 (증착 단계에서) 두꺼운 골드 구조의 경우, 직접 볼 수도 검은 색 선 (골드 / 에폭시 인터페이스) 또는 볼 수 있습니다. 두 경우 모두, 방울 적용되어야한다충분히 멀리 센터에서 나노 갭 단기합니다. </li></ol>

<ol>
	<li>Lipomi, D. J., Martinez, R. V., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+thin+sectioning+(nanoskiving)+to+fabricate+nanostructures+for+electronic+and+optical+applications.">Use of thin sectioning (nanoskiving) to fabricate nanostructures for electronic and optical applications.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 50 (37), 8566-8583 (2011).</li><li>Xu, Q., Rioux, R. M., Dickey, M. D., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoskiving:+A+new+method+to+produce+arrays+of+nanostructures.">Nanoskiving: A new method to produce arrays of nanostructures.</a> Acc. Chem. Res. 41 (12), 1566-1577 (2008).</li><li>Xu, Q., Rioux, R. M., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+complex+metallic+nanostructures+by+nanoskiving.">Fabrication of complex metallic nanostructures by nanoskiving.</a> ACS Nano. 1 (3), 215-227 (2007).</li><li>Reed, M. A., Zhou, C., Muller, C. J., Burgin, T. P., Tour, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conductance+of+a+molecular+junction.">Conductance of a molecular junction.</a> Science. 278 (5336), 252-254 (1997).</li><li>Chen, W., Ahmed, H., Nakazoto, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coulomb+blockade+at+77+k+in+nanoscale+metallic+islands+in+a+lateral+nanostructure.">Coulomb blockade at 77 k in nanoscale metallic islands in a lateral nanostructure.</a> Appl. Phys. Let. 66 (24), 3383-3384 (1995).</li><li>Morpurgo, A. F., Marcus, C. M., Robinson, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+fabrication+of+metallic+electrodes+with+atomic+separation.">Controlled fabrication of metallic electrodes with atomic separation.</a> Appl. Phys. Let. 74 (14), 2084-2086 (1999).</li><li>Paska, Y., Haick, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systematic+cross-linking+changes+within+a+self-assembled+monolayer+in+a+nanogap+junction:+A+tool+for+investigating+the+intermolecular+electronic+coupling.">Systematic cross-linking changes within a self-assembled monolayer in a nanogap junction: A tool for investigating the intermolecular electronic coupling.</a> J. Am. Chem. Soc. 132 (6), 1774-1775 (2010).</li><li>Park, J., Pasupathy, A. N., Goldsmith, J. I., Chang, C., Yaish, Y., Petta, J. R., Rinkoski, M., Sethna, J. P., Abruna, H. D., McEuen, P. L., Ralph, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coulomb+blockade+and+the+kondo+effect+in+single-atom+transistors.">Coulomb blockade and the kondo effect in single-atom transistors.</a> Nature. 417 (6890), 722-725 (2002).</li><li>Nagase, T., Kubota, T., Mashiko, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+nano-gap+electrodes+for+measuring+electrical+properties+of+organic+molecules+using+a+focused+ion+beam.">Fabrication of nano-gap electrodes for measuring electrical properties of organic molecules using a focused ion beam.</a> Thin Solid Films. 438-439, 374-377 (2003).</li><li>Kubatkin, S., Danilov, A., Hjort, M., Cornil, J., Br&#233;das, J. -. L., Stuhr-Hansen, N., Hedeg&#229;rd, P., Bj&#248;rnholm, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-Electron+Transistor+of+a+Single+Organic+Molecule+with+Access+to+Several+Redox+States.">Single-Electron Transistor of a Single Organic Molecule with Access to Several Redox States.</a> Nature. 425 (6959), 698-701 (2003).</li><li>Notargiacomo, A., Foglietti, V., Cianci, E., Capellini, G., Adami, M., Faraci, P., Evangelisti, F., Nicolini, 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+microscopy+lithography+as+a+nanodevice+development+technique.">Atomic force microscopy lithography as a nanodevice development technique.</a> Nanotechnology. 10 (4), 458-463 (1999).</li><li>Qin, L., Park, S., Huang, L., Mirkin, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On-wire+lithography.">On-wire lithography.</a> Science. 309 (5731), 113-115 (2005).</li><li>Hatzor, A., Weiss, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+rulers+for+scaling+down+nanostructures.">Molecular rulers for scaling down nanostructures.</a> Science. 291 (5506), 1019-1020 (2001).</li><li>Pourhossein, P., Chiechi, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Directly+addressable+sub-3+nm+gold+nano-gaps+fabricated+by+nanoskiving+using+self-assembled+monolayers+as+templates.">Directly addressable sub-3 nm gold nano-gaps fabricated by nanoskiving using self-assembled monolayers as templates.</a> ACS Nano. 6, 5566-5573 (2012).</li><li>Lipomi, D. J., Ilievski, F., Wiley, B. J., Deotare, P. B., Lon&#269;ar, M., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrated+fabrication+and+magnetic+positioning+of+metallic+and+polymeric+nanowires+embedded+in+thin+epoxy+slabs.">Integrated fabrication and magnetic positioning of metallic and polymeric nanowires embedded in thin epoxy slabs.</a> ACS Nano. 3 (10), 3315-3325 (2009).</li><li>Mays, R. L., Pourhossein, P., Savithri, D., Genzer, J., Chiechi, R. C., Dickey, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thiol-containing+polymeric+embedding+materials+for+nanoskiving.">Thiol-containing polymeric embedding materials for nanoskiving.</a> Journal of Materials Chemistry C. , (2013).</li><li>Thuo, M. M., Reus, W. F., Nijhuis, C. A., Barber, J. R., Kim, C., Schulz, M. D., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Odd-even+effects+in+charge+transport+across+self-assembled+monolayers.">Odd-even effects in charge transport across self-assembled monolayers.</a> J. Am. Chem. Soc. 133 (9), 2962-2975 (2011).</li><li>Song, H., Kim, Y., Jeong, H., Reed, M. A., Lee, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coherent+Tunneling+Transport+in+Molecular+Junctions.">Coherent Tunneling Transport in Molecular Junctions.</a> J. Phys. Chem. C. 114 (48), 20431-20435 (2010).</li><li>Wang, W. Y., Lee, T., Reed, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanism+of+Electron+Conduction+in+Self-Assembled+Alkanethiol+Monolayer+Devices.">Mechanism of Electron Conduction in Self-Assembled Alkanethiol Monolayer Devices.</a> Phys. Rev. B. 68 (3), 035416 (2003).</li><li>Weiss, E. A., Chiechi, R. C., Kaufman, G. K., Kriebel, J. K., Li, Z., Duati, M., Rampi, M. A., Whitesides, G. M. <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+defects+on+the+electrical+characteristics+of+Mercury-Drop+junctions:+Self-Assembled+monolayers+of+n-+Alkanethiolates+on+rough+and+smooth.">Influence of defects on the electrical characteristics of Mercury-Drop junctions: Self-Assembled monolayers of n- Alkanethiolates on rough and smooth.</a> 129 (14), 4336-4349 (2007).</li></ol>

관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.

본 논문에서 우리는 nanoskiving를 사용 nanogap 구조의 제작을 보여 주었다. 이 실험적 간단한 방법은 세 가지 차원 제어로, 초당 약의 비율로 나노 구조의 생산을 가능하게합니다. 간격 크기는 희생 알루미늄과 은색의 레이어 또는 dithiols의 자기 조립 단일 층 (어떤이의 작은 해상도를 준다) 중 하나를 통합하여 정의됩니다. 나노 구조는 임의의 기판에 손을 배치하고 그들이 nanoskiving의 독특한 특성 인 ...

이 문서에서는 사용하는 단일 나노 미터의 간격으로 구분하여 금의 전기적 주소, 고 종횡비 나노 와이어의 제조 기술 진공 증착 간격&gt; 5 nm의 alkanedithiols의 자기 조립 단분자막 (SAM을)에 대한 희생 스페이서 층으로 알루미늄과은을 1.7 나노 미터의 작은 틈새합니다. 우리는을 Ultramicrotome를 사용하여 희생 스페이서, nanoskiving로 알려진 첨단 리소그래피의 형태로 구분 황금의 단면 샌드위치 구조로 클린 룸이나 포토 리소그래피 공정없이 이러한 나노 구조를 제작. 1-3이 방법은 얇은 금속의 증착의 조합입니다 필름을 Ultramicrotome을 사용하여 단면. nanoskiving의 주요 단계 ~ 30 nm의 약하게합니다 슬래브를 생산하는 물이 가득 보트에 연결된 다이아몬드 나이프 장착을 Ultramicrotome 얇은 부분을 분할합니다. Ultramicrotomes는 광학와 영상을위한 얇은 시료의 준비를 위해 광범위하게 사용되거나 선출된다론 현미경 및 생물 학적 또는 의료 배경에서 온 ultramicrotomy의 가장 경험 실무자의 많은. 기계 브레이크 접합, 4 전자빔 리소그래피 5, 전기 도금, 6, 7, 일렉트로, 8 초점을 맞춘 이온 빔 리소그래피, 9 그림자 증발, 10 스캐닝 프로브와 원자 힘 현미경 (atomic force microscopy), 11 선 리소그래피 등의 제조 nanogaps의 방법은 여러 가지가 있습니다 12 분자 통치자 13. 이러한 방법은 모두 자신의 특성 및 응용 프로그램을 가지고 있지만 유용한 전화 번호와 간격의 크기를 정밀하게 제어 모두 nanogaps을 생산하고 주소가 과제로 남아. 또한 이러한 방법들은 식각 공정에서 살아남을 수있는 물질의 클래스로 제한됩니다, 높은 운영 비용을 가지고 있고, 해상도 제한됩니다. Nanoskiving는 spacin와 전기적 주소 나노 와이어의 빠른 제작을 가능하게벤치 위에 단일 나노 미터의 GS. 우리는 나노 제작 된 전극 전문 또는 시간이 소요되는 기술을 필요로하지 않는하는 분자 전자 공학을위한 나노 구조의 신속한 프로토 타이핑에 관심이있는, 블록이 이루어지면 14, 그것은 나노 수십만, (직렬)에 생산할 수 수요. 그러나, 기술의 SAM 또는 분자 전자에 국한되지 않고 두 개의 나노 구조 사이의 간격을 제조하는 일반적인 방법입니다. 본 논문에서는 금 나노 와이어 사이의 다양한 크기의 격차를 생산하는 희생 층으로은, 알루미늄, 및 SAM을 사용하지만 기술은 이러한 물질 (또는 금속 나노 와이어)에 국한되지 않습니다. 와이어 픽업 및 장소이며, 자기 정렬과 호환됩니다, 따라서 그들은 임의의 기판에 배치 할 수 있습니다. nanoskiving 15 또 다른 장점은 세 가지 차원에 대한 제어를 가르치시는 것입니다. 샘플의 크기는 기판의 지형 (X)에 의해 결정됩니다증착 필름 (Y) 및을 Ultramicrotome (Z)에 의해 생성 된 슬래브의 두께 두께. 그림 1은 정의 된 간격 나노 와이어를 생산하는 데 사용하는 절차를 요약 한 것입니다. 금 기능 (길이 1~2mm)는 실리콘 기판에 테프론 마스크를 통해 증발 증착된다. Epofix (전자 현미경 과학) 에폭시 사전 폴리머 금 기능, 에폭시가 경화 될 때, 에폭시 (스트립 템플릿을 통해 즉) 웨이퍼로부터 분리를 포함, 전체 웨이퍼에 부어, 금 기능은 에폭시로 접착 유지 . 금 기능을 통해 500 μm의 - 금속 희생 레이어, 알루미늄 또는은을 200의 오프셋 (offset)와 테프론 마스크를 통해 원하는 두께 증발된다. 하위 5 nm의 간격을 생산하기 위해, SAM은 하룻밤 사이에 적절한 디티의 1 mM의 에탄올 용액에 금 기능을 잠수에 의해 형성된다. 금 (또는 다른 금속)의 두 번째 세트에 테플론 그림자 마스크를 배치하여 증착골드 기능 (실버, 알루미늄 또는 SAM에 포함)의 첫 번째 층 (200)의 오프셋 (offset) - 최초의 증발에 대해 500 μm의. 이 오프셋은 결국 격차의 가장 긴 차원을 정의하고, 그것은 정확하게 단면 에폭시의 전체 구조를 포함하기 전에 마이크로 통치자를 사용하여 측정 할 수 있습니다. 그런 다음 전체 구조는 다음을 Ultramicrotome과 단면에 대한 준비가 될 수있는 에폭시의 블록에 포함됩니다. 샘플 암은 슬래브의 두께를 정의하는 제어 단계에서 그것을 향해 다이아몬드 나이프 진보로 준비된 블록을 보유하고 있습니다. 결과 절에서는 보트 물에 수레.

<table border="1">
<tbody>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Reagent/Material</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Epofix epoxy resin </td>
 <td> Electron Microscopy </td>
 <td> 1232 </td>
 <td> </td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td> Sciences </td>
 <td> </td>
 <td> </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Gold </td>
 <td> Schone Edelmetaal B.V</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Aluminum </td>
 <td> Umicore Materials AG </td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Silver </td>
 <td> Umicore Materials AG </td>
 <td> </td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>(tridecafluoro-1,1,2,2, </td>
 <td> ABCR GmbH co.KG</td>
 <td> 78560-45-9 </td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>-tetrahydrooctyl) </td>
 <td> </td>
 <td> </td>
 <td> </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>trichlorosilane </td>
 <td></td>
 <td> </td>
 <td> </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>,12-dodecanedithiol </td>
 <td> Home-synthesised </td>
 <td> </td>
 <td>According to: Akkerman et. al., Nature. 441, 69-72 (2006)</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>,14-tetradecanedithiol </td>
 <td> synthesized in house </td>
 <td> </td>
 <td> According to: Akkerman et. al., Nature. 441, 69-72 (2006)</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>,16-hexadecanedithiol </td>
 <td> synthesized in house </td>
 <td> </td>
 <td>According to: Akkerman et. al., Nature. 441, 69-72 (2006)</td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Equipment</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Thermal deposition system </td>
 <td> home-built </td>
 <td> </td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Ultramicrotome </td>
 <td> Leica Microsystems </td>
 <td> </td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Dimanod knife ultra 35 </td>
 <td> Diatome </td>
 <td> DU3540</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Dimanod knife ultra 45 </td>
 <td> Scimed GMBH </td>
 <td> </td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Scanning electron microscope </td>
 <td> JOEL </td>
 <td> </td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Source meter </td>
 <td> Keithley </td>
 <td> </td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Table 1. Tables of Specific Reagents and Equipment.</td>
 </tr>
 </tbody>
</table>

fabricating nanogaps by nanoskiving

이 제어 간격과 nanogaps의 제조 방법은 여러 가지가 있지만, 두 개의 전극과 실제에서 그 (것)들을 생성 사이의 서브 나노 미터 간격을 통해 정확하게 제어 여전히 도전 수량은 -이다. 에지 리소그래피의 한 형태이다 nanoskiving를 사용하여 nanogap 전극의 준비는 빠르고, 간단하고 강력한 기술입니다. 이 방법은 어떤 사진 또는 전자빔 리소그래피 단계를 포함하지 않으며, 클린 룸 등의 특수 장비 나 인프라를 필요로하지 않는 완전히 기계적인 과정입니다. Nanoskiving은 세 가지 차원 제어와 전기적 주소 nanogaps을 제조하는 데 사용됩니다, 이러한 구조의 작은 차원은 희생 층 (알이나 자세) 또는 자기 조립 단일 층의 두께에 의해 정의됩니다. 이 전선은 수동으로 물 방울에 그들을 전송하여 위치를 직접 전기적으로 주소를 지정할 수 있으며, 더 리소그래피에 연결하는 데 필요하지 않습니다전위계.

알루미늄은 : 우리는 스페이서로 두 개의 금속 희생 층을 통합하여 nanogap 구조를 준비했다. 우리가 원하는 두께의 격차를 얻기 위해 이러한 층을 에칭. 같은 프로토콜 섹션에 설명 된 단면 후에 우리는 산소 플라즈마에 실버를 포함하는 구조 및 HCl 수용액에 그 포함 된 알루미늄을 노출. 그림 나노 미터 스케일의 분리와 결과 나노 와이어의 전자 현미경 사진 (SEMS)를 스캔 2...

Watch this Scientific Journal Video about Fabricating Nanogaps by Nanoskiving at JoVE.com

Fabricating Nanogaps by Nanoskiving

전기적 주소, 높은 종횡비 (&gt; 1000:1)의 제작은 템플릿으로 희생 알루미늄과 은색의 레이어 또는 자기 조립 단일 층을 사용하여 단일 나노 미터의 간격으로 구분하여 금속 나노 와이어가 설명되어 있습니다. 이 nanogap 구조는 nanoskiving로 알려진 첨단 리소그래피의 형태로 클린 룸 또는 사진이나 전자빔 리소그래피 공정없이 제작되어 있습니다.

Nanoskiving으로 Nanogaps을 제조

There are several methods of fabricating nanogaps with controlled spacings, but the precise control over the sub-nanometer spacing between two ...

Research

JoVE Journal

Chemistry

11.0K 조회수.  University of Groningen. 전기적 주소, 높은 종횡비 (> 1000:1)의 제작은 템플릿으로 희생 알루미늄과 은색의 레이어 또는 자기 조립 단일 층을 사용하여 단일 나노 미터의 간격으로 구분하여 금속 나노 와이어가 설명되어 있습니다. 이 nanogap 구조는 nanoskiving로 알려진 첨단 리소그래피의 형태로 클린 룸 또는 사진이나 전자빔 리소그래피 공정없이 제작되어 있습니다.

비디오: Fabricating Nanogaps by Nanoskiving

Anticancer Metal Complexes: Synthesis and Cytotoxicity Evaluation by the MTT Assay

Titanium (IV) and vanadium (V) complexes are highly potent anticancer agents. A challenge in their synthesis refers to their hydrolytic instability; therefore their preparation should be conducted under an inert atmosphere. Evaluation of the anticancer activity of these complexes can be achieved by the MTT assay.
The MTT assay is a colorimetric viability assay based on enzymatic reduction of the MTT molecule to formazan when it is exposed to viable cells. The outcome of the reduction is a color change of the MTT molecule. Absorbance measurements relative to a control determine the percentage of remaining viable cancer cells following their treatment with varying concentrations of a tested compound, which is translated to the compound anticancer activity and its IC50 values. The MTT assay is widely common in cytotoxicity studies due to its accuracy, rapidity, and relative simplicity.
Herein we present a detailed protocol for the synthesis of air sensitive metal based drugs and cell viability measurements, including preparation of the cell plates, incubation of the compounds with the cells, viability measurements using the MTT assay, and determination of IC50 values.

A method for synthesis of air-sensitive titanium and vanadium anticancer agents is described, along with the evaluation of their cytotoxic activity towards human cancer cell line by the MTT Assay.

MTT의 분석에 의해 합성 및 세포 독성 평가 : 항암 금속 합성물

Titanium (IV) and vanadium (V) complexes are highly potent anticancer agents. A challenge in their synthesis refers to their hydrolytic instability; ...

연구

화학

Preparing Adherent Cells for X-ray Fluorescence Imaging by Chemical Fixation

X-ray fluorescence imaging allows us to non-destructively measure the spatial distribution and concentration of multiple elements simultaneously over large or small sample areas. It has been applied in many areas of science, including materials science, geoscience, studying works of cultural heritage, and in chemical biology. In the case of chemical biology, for example, visualizing the metal distributions within cells allows us to study both naturally-occurring metal ions in the cells, as well as exogenously-introduced metals such as drugs and nanoparticles. Due to the fully hydrated nature of nearly all biological samples, cryo-fixation followed by imaging under cryogenic temperature represents the ideal imaging modality currently available. However, under the circumstances that such a combination is not easily accessible or practical, aldehyde based chemical fixation remains useful and sometimes inevitable. This article describes in as much detail as possible in the preparation of adherent mammalian cells by chemical fixation for X-ray fluorescent imaging.

Here, we present a protocol on how to determine the quantity and distribution of metals in a sample using synchrotron X-ray fluorescence. We focus on adherent cells, and describe the chemical fixation method to prepare this sample. We then describe how to mount and image the sample using synchrotron X-rays.

화학 고정하여 X-ray 형광 이미징 부착 세포를 준비

X-ray fluorescence imaging allows us to non-destructively measure the spatial distribution and concentration of multiple elements simultaneously over ...

Unraveling Entropic Rate Acceleration Induced by Solvent Dynamics in Membrane Enzymes

Enzyme catalysis evolved in an aqueous environment. The influence of solvent dynamics on catalysis is, however, currently poorly understood and usually neglected. The study of water dynamics in enzymes and the associated thermodynamical consequences is highly complex and has involved computer simulations, nuclear magnetic resonance (NMR) experiments, and calorimetry. Water tunnels that connect the active site with the surrounding solvent are key to solvent displacement and dynamics. The protocol herein allows for the engineering of these motifs for water transport, which affects specificity, activity and thermodynamics. By providing a biophysical framework founded on theory and experiments, the method presented herein can be used by researchers without previous expertise in computer modeling or biophysical chemistry. The method will advance our understanding of enzyme catalysis on the molecular level by measuring the enthalpic and entropic changes associated with catalysis by enzyme variants with obstructed water tunnels. The protocol can be used for the study of membrane-bound enzymes and other complex systems. This will enhance our understanding of the importance of solvent reorganization in catalysis as well as provide new catalytic strategies in protein design and engineering.

Channels for the transportation of water molecules in enzymes influence active site solvation and catalysis. Herein we present a protocol for the engineering of these additional catalytic motifs based on in silico computer modeling and experiments. This will enhance our understanding of the influence of solvent dynamics on enzyme catalysis.

막 효소 용매 역학에 의해 유도 탈피 엔트 속도 가속

Enzyme catalysis evolved in an aqueous environment. The influence of solvent dynamics on catalysis is, however, currently poorly understood and usually ...

Sulfate Separation by Selective Crystallization with a Bis-iminoguanidinium Ligand

A simple and effective method for selective sulfate separation from aqueous solutions by crystallization with a bis-guanidinium ligand, 1,4-benzene-bis(iminoguanidinium) (BBIG), is demonstrated. The ligand is synthesized as the chloride salt (BBIG-Cl) by in situ imine condensation of terephthalaldehyde with aminoguanidinium chloride in water, followed by crystallization as the sulfate salt (BBIG-SO4). Alternatively, BBIG-Cl is synthesized ex situ in larger scale from ethanol. The sulfate separation ability of the BBIG ligand is demonstrated by selective and quantitative crystallization of sulfate from seawater. The ligand can be recycled by neutralization of BBIG-SO4 with aqueous NaOH and crystallization of the neutral bis-iminoguanidine, which can be converted back into BBIG-Cl with aqueous HCl and reused in another separation cycle. Finally, 35S-labeled sulfate and &#946; liquid scintillation counting are employed for monitoring the sulfate concentration in solution. Overall, this protocol will instruct the user in the necessary skills to synthesize a ligand, employ it in the selective crystallization of sulfate from aqueous solutions, and quantify the separation efficiency.

A protocol for in situ aqueous synthesis of a bis(iminoguanidinium) ligand and its utilization in selective separation of sulfate is presented.

비스 - iminoguanidinium의 리간드 선택적 결정화에 의한 황산염 분리

A simple and effective method for selective sulfate separation from aqueous solutions by crystallization with a bis-guanidinium ligand, ...

DNA-magnetic Particle Binding Analysis by Dynamic and Electrophoretic Light Scattering

Isolation of DNA using magnetic particles is a field of high importance in biotechnology and molecular biology research. This protocol describes the evaluation of DNA-magnetic particles binding via dynamic light scattering (DLS) and electrophoretic light scattering (ELS). Analysis by DLS provides valuable information on the physicochemical properties of particles including particle size, polydispersity, and zeta potential. The latter describes the surface charge of the particle which plays major role in electrostatic binding of materials such as DNA. Here, a comparative analysis exploits three chemical modifications of nanoparticles and microparticles and their effects on DNA binding and elution. Chemical modifications by branched polyethylenimine, tetraethyl orthosilicate and (3-aminopropyl)triethoxysilane are investigated. Since DNA exhibits a negative charge, it is expected that zeta potential of particle surface will decrease upon binding of DNA. Forming of clusters should also affect particle size. In order to investigate the efficiency of these particles in isolation and elution of DNA, the particles are mixed with DNA in low pH (~6), high ionic strength and dehydration environment. Particles are washed on magnet and then DNA is eluted by Tris-HCl buffer (pH = 8). DNA copy number is estimated using quantitative polymerase chain reaction (PCR). Zeta potential, particle size, polydispersity and quantitative PCR data are evaluated and compared. DLS is an insightful and supporting method of analysis that adds a new perspective to the process of screening of particles for DNA isolation.

This protocol describes the synthesis of magnetic particles and evaluation of their DNA-binding properties via dynamic and electrophoretic light scattering. This method focuses on monitoring changes in particle size, their polydispersity and zeta potential of particle surface which play major role in binding of materials such as DNA.

역동적이 고 전기 이동 산란 분석 바인딩 DNA-마그네틱 입자

Isolation of DNA using magnetic particles is a field of high importance in biotechnology and molecular biology research. This protocol describes the ...

Rapid Nanoprobe Signal Enhancement by In Situ Gold Nanoparticle Synthesis

The use of nanoprobes such as gold, silver, silica or iron-oxide nanoparticles as detection reagents in bioanalytical assays can enable high sensitivity and convenient colorimetric readout. However, high densities of nanoparticles are typically needed for detection. The available synthesis-based enhancement protocols are either limited to gold and silver nanoparticles or rely on precise enzymatic control and optimization. Here, we present a protocol to enhance the colorimetric readout of gold, silver, silica, and iron oxide nanoprobes. It was observed that the colorimetric signal can be improved by up to a 10000-fold factor. The basis for such signal enhancement strategies is the chemical reduction of Au3+ to Au0. There are several chemical reactions that enable the reduction of Au3+ to Au0. In the protocol, Good&#39;s buffers and H2O2 are used and it is possible to favor the deposition of Au0 onto the surface of existing nanoprobes, in detriment of the formation of new gold nanoparticles. The protocol consists of the incubation of the microarray with a solution consisting of chloroauric acid and H2O2 in 2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid pH 6 buffer following the nanoprobe-based detection assay. The enhancement solution can be applied to paper and glass-based sensors. Moreover, it can be used in commercially available immunoassays as demonstrated by the application of the method to a commercial allergen microarray. The signal development requires less than 5 min of incubation with the enhancement solution and the readout can be assessed by naked eye or low-end image acquisition devices such as a table-top scanner or a digital camera.

Rapid Nanoprobe Signal Enhancement by In Situ Gold Nanoparticle Synthesis

In this work, a protocol for signal enhancement of nanoprobe-based biosensing is presented. The protocol is based on the reduction of chloroauric acid onto the surface of existing nanoprobes that consist of gold, silver, silica or iron-oxide nanoparticles.

에 라 골드 나노 입자 합성에 의해 급속 한 Nanoprobe 신호 향상

The use of nanoprobes such as gold, silver, silica or iron-oxide nanoparticles as detection reagents in bioanalytical assays can enable high sensitivity ...

Fabricating High-viscosity Droplets using Microfluidic Capillary Device with Phase-inversion Co-flow Structure

The generation of monodisperse droplets with high viscosity has always been a challenge in droplet microfluidics. Here, we demonstrate a phase-inversion co-flow device to generate uniform high-viscosity droplets in a low-viscosity fluid. The microfluidic capillary device has a common co-flow structure with its exit connecting to a wider tube. Elongated droplets of the low-viscosity fluid are first encapsulated by the high-viscosity fluid in the co-flow structure. As the elongated low-viscosity droplets flow through the exit, which is treated to be wetted by the low-viscosity fluid, phase inversion is then induced by the adhesion of the low viscosity droplets to the tip of the exit, which results in the subsequent inverse encapsulation of the high-viscosity fluid. The size of the resultant high-viscosity droplets can be adjusted by changing the flow rate ratio of the low-viscosity fluid to the high-viscosity fluid. We demonstrate several typical examples of the generation of high-viscosity droplets with a viscosity up to 11.9 Pas, such as glycerol, honey, starch, and polymer solution. The method provides a simple and straightforward approach to generate monodisperse high-viscosity droplets, which may be used in a variety of droplet-based applications, such as materials synthesis, drug delivery, cell assay, bioengineering, and food engineering.

A phase-inversion co-flow device is demonstrated to generate monodisperse high-viscosity droplets above 1 Pas, which is difficult to realize in droplet microfluidics.

위상 반전 공동 흐름 구조와 미세 모 세관 장치를 사용 하 여 조작 높은 점도 방울

The generation of monodisperse droplets with high viscosity has always been a challenge in droplet microfluidics. Here, we demonstrate a phase-inversion ...

A Rhodopsin Transport Assay by High-Content Imaging Analysis

Rhodopsin misfolding mutations lead to rod photoreceptor death that is manifested as autosomal dominant retinitis pigmentosa (RP), a progressive blinding disease that lacks effective treatment. We hypothesize that the cytotoxicity of the misfolded rhodopsin mutant can be alleviated by pharmacologically stabilizing the mutant rhodopsin protein. The P23H mutation, among the other Class II rhodopsin mutations, encodes a structurally unstable rhodopsin mutant protein that is accumulated in the endoplasmic reticulum (ER), whereas the wild type rhodopsin is transported to the plasma membrane in mammalian cells. We previously performed a luminescence-based high-throughput screen (HTS) and identified a group of pharmacological chaperones that rescued the transport of the P23H rhodopsin from ER to the plasma membrane. Here, using an immunostaining method followed by a high-content imaging analysis, we quantified the mutant rhodopsin protein amount in the whole cell and on the plasma membrane. This method is informative and effective to identify true hits from false positives following HTS. Additionally, the high-content image analysis enabled us to quantify multiple parameters from a single experiment to evaluate the pharmacological properties of each compound. Using this assay, we analyzed the effect of 11 different compounds towards six RP associated rhodopsin mutants, obtaining a 2-D pharmacological profile for a quantitative and qualitative understanding about the structural stability of these rhodopsin mutants and efficacy of different compounds towards these mutants.

Here, we described a high-content imaging method to quantify the transport of rhodopsin mutants associated with retinitis pigmentosa. A multiple-wavelength scoring analysis was used to quantify rhodopsin protein on the cell surface or in the whole cell.

이 콘텐츠 이미징 분석 Rhodopsin 전송 분석 결과

Rhodopsin misfolding mutations lead to rod photoreceptor death that is manifested as autosomal dominant retinitis pigmentosa (RP), a progressive blinding ...

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.

표면 플라스몬 여기에 의해 콜로이드 Au 나노로드에 Pd의 포토포지션

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

Obtention of Giant Unilamellar Hybrid Vesicles by Electroformation and Measurement of their Mechanical Properties by Micropipette Aspiration

Giant vesicles obtained from phospholipids and copolymers can be exploited in different applications: controlled and targeted drug delivery, biomolecular recognition within biosensors for diagnosis, functional membranes for artificial cells, and development of bioinspired micro/nano-reactors. In all of these applications, the characterization of their membrane properties is of fundamental importance. Among existing characterization techniques, micropipette aspiration, pioneered by E. Evans, allows the measurement of mechanical properties of the membrane such as area compressibility modulus, bending modulus and lysis stress and strain. Here, we present all the methodologies and detailed procedures to obtain giant vesicles from the thin film of a lipid or copolymer (or both), the manufacturing and surface treatment of micropipettes, and the aspiration procedure leading to the measurement of all the parameters previously mentioned.

The goal of the protocol is to reliably measure membrane mechanical properties of giant vesicles by micropipette aspiration.

마이크로 파이펫 포부로 전기 형성 및 기계적 특성 측정에 의한 거대한 Unilamellar 하이브리드 소포의 Obtention

Giant vesicles obtained from phospholipids and copolymers can be exploited in different applications: controlled and targeted drug delivery, biomolecular ...