Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Процесс изготовления микрочип, который включает в себя плазмонный пинцет здесь представлен. Микрочип позволяет визуализацию в запертой частицы для измерения максимальных отлова сил.
Плазмонный пинцет использовать поверхностные плазмонные поляритоны ограничиться поляризуемыми наноразмерные объектами. Среди различных конструкций плазмонов пинцета, только немногие из них может наблюдать иммобилизованные частицы. Кроме того, ограниченное число исследований было экспериментально измерено exertable силы на частицах. Проекты могут быть классифицированы как выступающем типа nanodisk или подавленного типа нанодырки. Для последнего, микроскопическое наблюдение является чрезвычайно сложной задачей. В данной работе, новая система плазмонного пинцета вводят для контроля частиц, как в направлениях, параллельных и ортогональных к симметричной оси плазмонной структуры наноотверстия. Эта функция позволяет наблюдать движение каждой частицы вблизи обода нанодырки. Кроме того, мы можем количественно оценить максимальные силы отлова, используя новый жидкостный канал.
Способность манипулировать Микромасштабные объекты является обязательным атрибутом для многих экспериментов микро / нано. Прямые контакты манипуляция может повредить манипулируют объекты. При отпускании ранее проведенных объектов также сложным из-за проблем прилипание. Для того, чтобы преодолеть эти проблемы, некоторые косвенные методы , использующие струйного 1, 2 электрические, магнитные 3 или фотонные силы 4, 5, 6, 7, были предложены 8. Плазмонный пинцет , которые используют фотонные силы основаны на физике чрезвычайного усиления поля на несколько порядков больших , чем интенсивность падающего 9. Это чрезвычайно сильное усиление поля позволяет захватывание чрезвычайно малых наночастиц. Например, было показано иммобилизации и манипулировать наноразмерныхобъекты, такие как полистироловые частицы 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15 полимерных цепи, белки 16, квантовые точки 17, и молекулы ДНК 8, 18. Без плазмонов пинцета, трудно наночастицы ловушки, потому что они быстро исчезают прежде, чем они фактически рассмотрены или потому, что они повреждены из-за высокую интенсивность лазерного пучка.
Многие плазмонных исследования использовали различные наноразмерные золотые структуры. Мы можем классифицировать золотые структуры, выступающие типы nanodisk 12, 13, 14, 15, 19 , 20, 21 или подавленные типы наноотверстия 7, 8, 10, 11, 22, 23. С точки зрения удобства визуализации, типы nanodisk являются более подходящими, чем типы нанодырки потому, что для последнего, золотые подложки могут заслонять вид наблюдения. Кроме того, плазмонное захват происходит вблизи плазмонного структуры и делает наблюдение еще более сложной задачей. Насколько нам известно, плазмонное отлов по типам нанодырки было проверено только с помощью косвенных сигналов рассеяния. Однако никакие успешные прямые наблюдения, такие как микроскопические изображения, не поступали. Несколько исследований описали положение запертых частиц. Одним из таких результатов была представлена Ван и соавт. Они создали золотой столб на золотой подложке и наблюдается рДвижение статьи с помощью флуоресцентного микроскопа 24. Тем не менее, это эффективно только для контроля боковых движений не в направлении, параллельном оси пучка.
В этой статье мы вводим новые жидкостных процедуры проектирования микросхем и изготовления. С помощью этого чипа, мы демонстрируем мониторинг plasmonically запертых частиц, и в направлениях, параллельных и перпендикулярных плазмонные наноструктуры. Кроме того, мы измерить максимальную силу иммобилизованным частицы за счет увеличения скорости жидкости, чтобы найти скорость опрокидывания в микрочипе. Это исследование является уникальным, поскольку большинство исследований по плазмонам пинцета не могут количественно показать максимальный отлов силы, используемую в их экспериментальных установках.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Внимание: Пожалуйста, обратитесь ко всем соответствующим правилам безопасности материала перед использованием. Некоторые из химических веществ, используемых при изготовлении микрочип остро токсичные и канцерогенные. Пожалуйста, используйте все необходимые правила безопасности при выполнении процессов фотолитографии и травления, в том числе с использованием технических средств контроля (вытяжной шкаф, плита, и выравниватель) и средствами индивидуальной защиты (защитные очки, перчатки, плащи, полнометражными брюки и закрытыми -toe обувь).
1. Изготовление Микроканал PDMS
2. Травление Процесс Золотых плит
3. Сборка Microchip
4. Улучшение Микрочип боковой поверхности Шероховатость по PDMS покрытием
Примечание: золотая пластина с фиксированными размерами 400 х 150 мкм 2 является относительно более трудно вырезать , чем материал PDMS. Поэтому, чтобы отделить микроканал PDMS от пластины, лезвие бритвы используются, чтобы вырезать большую часть, чем золотая пластина. После объединения двух частей, избыточные части PDMS по отношению к золотой пластине , то должны быть обрезаны так, чтобы внутри канала можно наблюдать со стороны с помощью микроскопа (рис 4а). Тем не менее, поверхность среза, которая используется в качестве окна, имеет высокую шероховатость поверхности и , следовательно , производит мутные образы частиц , которые текут в канале (рис4b). Покрытие с раствором PDMS выполняется снова, чтобы решить эту проблему.
5. Лазерная муфта для вставки в SMF кабель к Microchip
Примечание: Для плазмонного системы пинцет, оптическое волокно, падающий лазер с 1064 нм длиной волны используется. Кабель SMF используется, поскольку диаметр INCIвмятина лазер (5 мм) слишком огромен , чтобы излучать лазерный луч на наноотверстиях размолотых на золотом блоке (400 х 150 мкм 2) в микрочипе. Диаметр оболочки кабеля SMF составляет 125 мкм. Таким образом, падающие лазерные и SMF-кабель должны быть присоединены.
6. Плазмонной Ловушки одиночных частиц Флуоресцентного Полистирола в Microchip
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Процесс изготовления микроканала и наноотверстие золотой пластины PDMS показан на рисунках 1 и 2. Метод , чтобы объединить две части и фактической микрочип показан на рисунке 3. ПДМС разрезал, чтобы показать внутреннюю часть канала со стороны м...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Кабель SMF был вставлен в отверстие кабельного SMF на микрочипе, как показано в прямоугольной точки на рисунке 6а. Так как отверстие для кабеля SMF больше, чем диаметр кабеля, эпоксидный клей был использован для герметизации зазора, чтобы блокировать утечку раствора протекающих ча?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Авторы не имеют ничего раскрывать.
Эта работа была поддержана R & D ИКТ программы MSIP / ИППИ (R0190-15-2040, Разработка системы управления конфигурацией и содержание тренажера для 3D-печати с использованием смарт-материалов).
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.
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены