Name: a closed-type wireless nanopore electrode for analyzing single nanoparticles
Uploaded: 2019-03-20T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Closed-Type Wireless Nanopore Electrode for Analyzing Single Nanoparticles at JoVE.com

Это исследование было поддержано Фонд национального естественных наук Китая (61871183,21834001), инновационной программы из Шанхая муниципального образования Комиссии (2017-01-07-00-02-E00023), проект «Чэнь Гуан» от Шанхай муниципального образования Комиссия и Фонд развития образования Шанхай (17CG 27).

1. Подготовка решений
Примечание: Обратите внимание на общие меры предосторожности для всех химических веществ. Распоряжаться химических веществ в вытяжного шкафа и носить перчатки, защитные очки и халате. Храните легковоспламеняющиеся жидкости подальше от огня или искр...

<ol>
	<li>Vajda, S., 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=Subnanometre+platinum+clusters+as+highly+active+and+selective+catalysts+for+the+oxidative+dehydrogenation+of+propane.">Subnanometre platinum clusters as highly active and selective catalysts for the oxidative dehydrogenation of propane.</a> Nature Materials. 8 (3), 213-216 (2009).</li><li>Liu, G. L., Long, Y. T., Choi, Y., Kang, T., Lee, L. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantized+plasmon+quenching+dips+nanospectroscopy+via+plasmon+resonance+energy+transfer.">Quantized plasmon quenching dips nanospectroscopy via plasmon resonance energy transfer.</a> Nature Methods. 4 (12), 1015-1017 (2007).</li><li>Hu, J. S., 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=Mass+production+and+high+photocatalytic+activity+of+ZnS+nanoporous+nanoparticles.">Mass production and high photocatalytic activity of ZnS nanoporous nanoparticles.</a> Angewandte Chemie International Edtion. 44 (8), 1269-1273 (2005).</li><li>Martinez, B., Obradors, X., Balcells, L., Rouanet, A., Monty, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low+temperature+surface+spin-glass+transition+in+&#947;-Fe+2+O+3+nanoparticles.">Low temperature surface spin-glass transition in &#947;-Fe 2 O 3 nanoparticles.</a> Physical Review Letters. 80 (1), 181 (1998).</li><li>Fang, Y., 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=Plasmonic+Imaging+of+Electrochemical+Reactions+of+Single+Nanoparticles.">Plasmonic Imaging of Electrochemical Reactions of Single Nanoparticles.</a> Accounts of Chemical Research. 49 (11), 2614-2624 (2016).</li><li>Mirkin, M. V., Sun, T., Yu, Y., Zhou, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrochemistry+at+One+Nanoparticle.">Electrochemistry at One Nanoparticle.</a> Accounts of Chemical Research. 49 (10), 2328-2335 (2016).</li><li>Murray, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoelectrochemistry:+metal+nanoparticles,+nanoelectrodes,+and+nanopores.">Nanoelectrochemistry: metal nanoparticles, nanoelectrodes, and nanopores.</a> Chemical Reviews. 108 (7), 2688-2720 (2008).</li><li>Anderson, T. J., Zhang, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-Nanoparticle+Electrochemistry+through+Immobilization+and+Collision.">Single-Nanoparticle Electrochemistry through Immobilization and Collision.</a> Accounts of Chemical Research. 49 (11), 2625-2631 (2016).</li><li>Fu, K., Bohn, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanopore+Electrochemistry:+A+Nexus+for+Molecular+Control+of+Electron+Transfer+Reactions.">Nanopore Electrochemistry: A Nexus for Molecular Control of Electron Transfer Reactions.</a> ACS Central Science. 4 (1), 20-29 (2018).</li><li>Zaino, L. P., Ma, C., Bohn, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanopore-enabled+electrode+arrays+and+ensembles.">Nanopore-enabled electrode arrays and ensembles.</a> Microchimica Acta. 183 (3), 1019-1032 (2016).</li><li>Katemann, B. B., Schuhmann, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+and+Characterization+of+Needle-Type.">Fabrication and Characterization of Needle-Type.</a> Electroanalysis. 14 (1), 22-28 (2002).</li><li>Penner, R. M., Heben, M. J., Longin, T. L., Lewis, N. 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+and+use+of+nanometer-sized+electrodes+in+electrochemistry.">Fabrication and use of nanometer-sized electrodes in electrochemistry.</a> Science. 250 (4984), 1118-1121 (1990).</li><li>Watkins, J. J., 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=Zeptomole+voltammetric+detection+and+electron-transfer+rate+measurements+using+platinum+electrodes+of+nanometer+dimensions.">Zeptomole voltammetric detection and electron-transfer rate measurements using platinum electrodes of nanometer dimensions.</a> Analytical Chemistry. 75 (16), 3962-3971 (2003).</li><li>Liu, Y., Li, M., Zhang, F., Zhu, A., Shi, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+Au+Disk+Nanoelectrode+Down+to+3+nm+in+Radius+for+Detection+of+Dopamine+Release+from+a+Single+Cell.">Development of Au Disk Nanoelectrode Down to 3 nm in Radius for Detection of Dopamine Release from a Single Cell.</a> Analytical Chemistry. 87 (11), 5531-5538 (2015).</li><li>Li, Y., Bergman, D., Zhang, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+and+electrochemical+response+of+1-3+nm+Pt+disk+electrodes.">Preparation and electrochemical response of 1-3 nm Pt disk electrodes.</a> Analytical Chemistry. 81 (13), 5496-5502 (2009).</li><li>Kasianowicz, J. J., Brandin, E., Branton, D., Deamer, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+individual+polynucleotide+molecules+using+a+membrane+channel.">Characterization of individual polynucleotide molecules using a membrane channel.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 93 (24), 13770-13773 (1996).</li><li>Cao, C., 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=Discrimination+of+oligonucleotides+of+different+lengths+with+a+wild-type+aerolysin+nanopore.">Discrimination of oligonucleotides of different lengths with a wild-type aerolysin nanopore.</a> Nature Nanotechnology. 11 (8), 713-718 (2016).</li><li>Cao, C., Long, Y. -. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biological+Nanopores:+Confined+Spaces+for+Electrochemical+Single-Molecule+Analysis.">Biological Nanopores: Confined Spaces for Electrochemical Single-Molecule Analysis.</a> Accounts of Chemical Research. 51 (2), 331-341 (2018).</li><li>Sha, J. J., Si, W., Xu, W., Zou, Y. R., Chen, Y. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glass+capillary+nanopore+for+single+molecule+detection.">Glass capillary nanopore for single molecule detection.</a> Science China-Technological Sciences. 58 (5), 803-812 (2015).</li><li>Ying, Y. L., Zhang, J., Gao, R., Long, Y. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanopore-based+sequencing+and+detection+of+nucleic+acids.">Nanopore-based sequencing and detection of nucleic acids.</a> Angewandte Chemie International Edition. 52 (50), 13154-13161 (2013).</li><li>Lan, W. J., Holden, D. A., Zhang, B., White, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoparticle+transport+in+conical-shaped+nanopores.">Nanoparticle transport in conical-shaped nanopores.</a> Analytical Chemistry. 83 (10), 3840-3847 (2011).</li><li>Karhanek, M., Kemp, J. T., Pourmand, N., Davis, R. W., Webb, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single+DNA+molecule+detection+using+nanopipettes+and+nanoparticles.">Single DNA molecule detection using nanopipettes and nanoparticles.</a> Nano Letters. 5 (2), 403-407 (2005).</li><li>Morris, C. A., Friedman, A. K., Baker, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Applications+of+nanopipettes+in+the+analytical+sciences.">Applications of nanopipettes in the analytical sciences.</a> Analyst. 135 (9), 2190-2202 (2010).</li><li>Yu, R. -. J., Ying, Y. -. L., Gao, R., Long, Y. -. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Confined+Nanopipette+Sensing:+From+Single+Molecules,+Single+Nanoparticles+to+Single+Cells.">Confined Nanopipette Sensing: From Single Molecules, Single Nanoparticles to Single Cells.</a> Angewandte Chemie Interntaional Edition. , (2018).</li><li>Gao, R., 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=A+30+nm+Nanopore+Electrode:+Facile+Fabrication+and+Direct+Insights+into+the+Intrinsic+Feature+of+Single+Nanoparticle+Collisions.">A 30 nm Nanopore Electrode: Facile Fabrication and Direct Insights into the Intrinsic Feature of Single Nanoparticle Collisions.</a> Angewandte Chemie Interntaional Edition. 57 (4), 1011-1015 (2018).</li><li>Ying, Y. L., 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=Asymmetric+Nanopore+Electrode-Based+Amplification+for+Electron+Transfer+Imaging+in+Live+Cells.">Asymmetric Nanopore Electrode-Based Amplification for Electron Transfer Imaging in Live Cells.</a> Journal of the American Chemical Society. 140 (16), 5385-5392 (2018).</li><li>Gao, R., Ying, Y. L., Hu, Y. X., Li, Y. J., Long, Y. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wireless+Bipolar+Nanopore+Electrode+for+Single+Small+Molecule+Detection.">Wireless Bipolar Nanopore Electrode for Single Small Molecule Detection.</a> Analytical Chemistry. 89 (14), 7382-7387 (2017).</li><li>Gao, R., 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=Dynamic+Self-Assembly+of+Homogenous+Microcyclic+Structures+Controlled+by+a+Silver-Coated+Nanopore.">Dynamic Self-Assembly of Homogenous Microcyclic Structures Controlled by a Silver-Coated Nanopore.</a> Small. 13 (25), (2017).</li><li>Kim, B. K., Kim, J., Bard, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrochemistry+of+a+single+attoliter+emulsion+droplet+in+collisions.">Electrochemistry of a single attoliter emulsion droplet in collisions.</a> Journal of the American Chemical Society. 137 (6), 2343-2349 (2015).</li><li>Lee, P. C., Meisel, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adsorption+and+surface-enhanced+Raman+of+dyes+on+silver+and+gold+sols.">Adsorption and surface-enhanced Raman of dyes on silver and gold sols.</a> Journal of Physical Chemistry. 86 (17), 3391-3395 (1982).</li><li>Steinbock, L. J., Otto, O., Chimerel, C., Gornall, J., Keyser, U. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detecting+DNA+folding+with+nanocapillaries.">Detecting DNA folding with nanocapillaries.</a> Nano Letters. 10 (7), 2493-2497 (2010).</li><li>Gong, X., 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=Label-free+in-flow+detection+of+single+DNA+molecules+using+glass+nanopipettes.">Label-free in-flow detection of single DNA molecules using glass nanopipettes.</a> Analytical Chemistry. 86 (1), 835-841 (2013).</li><li>Cadinu, P., 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=Double+Barrel+Nanopores+as+a+New+Tool+for+Controlling+Single-Molecule+Transport.">Double Barrel Nanopores as a New Tool for Controlling Single-Molecule Transport.</a> Nano Letters. 18 (4), 2738-2745 (2018).</li><li>Bell, N. A., Keyser, U. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Digitally+encoded+DNA+nanostructures+for+multiplexed,+single-molecule+protein+sensing+with+nanopores.">Digitally encoded DNA nanostructures for multiplexed, single-molecule protein sensing with nanopores.</a> Nature Nanotechnology. 11 (7), 645-651 (2016).</li></ol>

Изготовление четко nanopipette является первым шагом в процессе изготовления WNE закрытого типа. Сосредоточив CO2 лазера на центр капилляра, один капилляр разделяется на две симметричные nanopipettes с наночастицами конической советы. Диаметр легко управляется, начиная от 30-200 Нм, регулируя па...

Наночастицы привлекают огромное внимание из-за различных функций, таких как их каталитической способности, оптические особенности, electroactivity и высокой поверхности к объему соотношения1,2,3, 4. Электрохимический анализ одного наночастиц является прямой метод для понимания внутренней химических и электрохимических процессов на нано уровне. Для достижения высокочувствительный измерения одного наночастиц, двух электрохимических подходы применялись ранее зачитать наночастиц информацию из текущего ответы5,6,7. Один из этих подходов включает иммобилизации или захват отдельных наночастиц на интерфейсе nanoelectrode для изучения электрокатализа8,9. Другая стратегия управляется одной наночастиц столкновения с поверхностью электрода, который создает временные текущие колебания от динамических окислительно-восстановительного процесса.
Оба этих метода требуют наноразмерных сверхчувствительная зондирования интерфейса, который соответствует диаметр одного наночастиц. Однако традиционные изготовление nanoelectrodes главным образом включил микро электромеханических систем (МЭМС) или лазер потянув методы, которые являются утомительным и undisciplinable10,11,12, 13. К примеру МЭМС-изготовление nanoelectrodes дорого и требует использования чистую комнату, ограничение в массовое производство и популяризацию nanoelectrodes. С другой стороны лазер потянув изготовление nanoelectrodes опирается на опыт операторов во время уплотнения и потянув из металлической проволоки внутри капилляра. Если металлическая проволока не хорошо запечатанный в капилляр, разрыв между внутренней стенки nanopipette и проволока может резко превышение фона текущего шум и увеличить Электроактивные зондирования области. Эти недостатки основном уменьшение чувствительности nanoelectrode. С другой стороны существование разрыва может увеличить площадь электрода и уменьшить чувствительность nanoelectrode. Как следствие трудно гарантировать воспроизводимость производительности из-за неконтролируемой электрода морфологии в каждом процесс изготовления14,15. Таким образом общее производство метод nanoelectrodes с отличную воспроизводимость срочно необходима для облегчения электрохимические исследования встроенных функций единого наночастиц.
Недавно был разработан метод Нанопор как элегантный и этикетка свободный подход для одной молекулы анализ16,,1718,19,20. Благодаря контролируемым изготовление nanopipette обеспечивает наноразмерных родов, с единой диаметром от 30-200 Нм лазер капиллярного съемник21,22,23,24 . Кроме того эта процедура простой и воспроизводимое производство обеспечивает обобщение nanopipette. Недавно мы предложили беспроводной Нанопор электрода (WNE), которая не требует герметизации металлической проволоки внутри nanopipette. Через изготовление снисходительный и воспроизводимый процесс WNE обладает наноразмерных осаждения металла в nanopipette сформировать Электроактивные интерфейс25,26,27,28 . Так как WNE обладает четкой структуры и единообразных морфологии его заключения, он достигает высокой текущее разрешение, а также постоянная времени низкого сопротивления емкость (RC) для выполнения высокого временного разрешения. Мы сообщалось ранее два типа WNEs, открытого типа и закрытого типа, для реализации одной сущности анализа. Открытого типа WNE использует нанометаллов слоя, нанесенного на внутренней стенке nanopipette, который преобразует фарадических тока одну сущность ионной текущий ответ26. Как правило, диаметр открытого типа WNE составляет около 100 Нм. Для дальнейшего уменьшения диаметра WNE, мы представили WNE закрытого типа, в котором твердые металлические nanotip полностью занимает кончик nanopipette через химико электрохимический подход. Этот метод можно быстро генерировать 30 nm золота nanotip внутри Нанопор родов. Четко интерфейс на кончик области WNE закрытого типа обеспечивает высокое соотношение сигнал шум для электрохимических измерений одного наночастиц. Как взимается наночастиц золота сталкивается с WNE закрытого типа, сверхбыстрой зарядки разрядки процесс на кончик интерфейс вызывает ответ емкостной обратной связи (CFR) в ионных текущей трассировке. По сравнению с предыдущей одного наночастиц столкновения исследования через nanoelectrode с металлической проволоки внутри29, закрытого типа WNE показали выше текущее разрешение 0,6 ± 0,1 Па Па (RMS) и временным разрешением 0,01 МС.
Здесь мы описываем изготовление подробные процедуры для WNE закрытого типа, который контролируема размеры и выдающиеся воспроизводимость. В этот протокол, простой реакции между AuCl4– и BH4– предназначен для создания Золотой nanotip, что полностью блокирует отверстие nanopipette. Затем биполярный электрохимии принимается для непрерывного роста золота nanotip, который достигает длины нескольких микрометров внутри nanopipette. Эта простая процедура позволяет осуществление этой nanoelectrode изготовления, который может осуществляться в любой лаборатории общей химии без чистой комнате и дорогостоящего оборудования. Чтобы определить размер, морфология и внутренняя структура WNE закрытого типа, этот протокол обеспечивает подробную характеристику процедуры с использованием сканирующего электронного микроскопа (SEM) и флуоресцентной спектроскопии. Одним из последних примеров выделена, которая непосредственно измеряет внутренние и динамического взаимодействия наночастиц золота (AuNPs) столкновения к nanointerface WNE закрытого типа. Мы считаем, что WNE закрытого типа может проложить новый путь для будущих исследований электрохимических живых клеток, наноматериалы и датчики уровня одной сущности.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Acetone</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>650501</td>
			<td>Highly flammable and volatile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Analytical balance</td>
			<td>Mettler Toledo</td>
			<td>ME104E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Axopatch 200B amplifier</td>
			<td>Molecular Devices</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blu-Tack reusable adhesive</td>
			<td>Bostik</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge tube</td>
			<td>Corning Inc.</td>
			<td></td>
			<td>Centrifuge Tubes with CentriStar Cap, 15 ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloroauric acid</td>
			<td>Energy Chemical</td>
			<td>E0601760010</td>
			<td>HAuCl4</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clampfit 10.4 software</td>
			<td>Molecular Devices</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digidata 1550A digitizer</td>
			<td>Molecular Devices</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DS Fi1c true-color CCD camera</td>
			<td>Nikon</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ecoflex 5 Addtion cure silicone rubber</td>
			<td>Smooth-On</td>
			<td>17050377</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eppendorf Reference 2 pipettes</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>492000904</td>
			<td>10, 100 and 1000 &#181;L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>24102</td>
			<td>Highly flammable and volatile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Faraday cage</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Copper</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>iXon 888 EMCCD</td>
			<td>Andor</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microcentrifuge tubes</td>
			<td>Axygen Scientific</td>
			<td></td>
			<td>0.6, 1.5 and 2.0 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microloader</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>5242 956.003</td>
			<td>20 &#181;L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope Cover Glass</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>LOT 16938</td>
			<td>20 mm*60 mm-1 mm thick</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Milli-Q water purifier</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>SIMS00000</td>
			<td>Denton Electron Beam Evaporator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>P-2000 laser puller</td>
			<td>Sutter Instrument</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette tips</td>
			<td>Axygen Scientific</td>
			<td></td>
			<td>10, 200 and 1,000 &#181;L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium chloride,+D25+A2:F2+A2:F25</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>P9333-500G</td>
			<td>KCl</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quartz pipettes</td>
			<td>Sutter</td>
			<td>QF100-50-7.5</td>
			<td>O.D.:1.0 mm, I.D.:0.5 mm, 75 mm length</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Refrigerator</td>
			<td>Siemens</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone thinner</td>
			<td>Smooth-On</td>
			<td>1506330</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silver wire</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>11466</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium borohydride,</td>
			<td>Tianlian Chem. Tech.</td>
			<td>71320</td>
			<td>NaBH4</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ti-U inverted dark-field microscope</td>
			<td>Nikon</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a closed-type wireless nanopore electrode for analyzing single nanoparticles

Измерения внутренней функции единого наночастиц nanoelectrochemistry проводит глубокое фундаментальное значение и потенциальные последствия в нанонауки. Однако электрохимически анализа одного наночастиц является сложной задачей, как зондирования nanointerface неконтролируемой. Для решения этой проблемы, мы опишем здесь изготовления и характеристика закрытого типа беспроводных Нанопор электрода (WNE), что экспонаты очень управляемой морфологией и выдающиеся воспроизводимость. Легковесные изготовление WNE позволяет подготовке четко nanoelectrodes в общей химии лаборатории без использования чистой комнаты и дорогостоящего оборудования. Одно приложение 30 Нм, также выделяется WNE закрытого типа в анализе одного наночастиц золота в смесь, которая показывает высокое текущее разрешение 0.6 Па и высоким временным разрешением 0,01 г-жа сопровождении их отличные морфологии и малых диаметры, больше возможностей применения закрытого типа WNEs может быть расширена от характеристика наночастиц одной молекулы/Ион обнаружения и проверки одной ячейки.

Мы демонстрируем снисходительный подход для изготовления четко 30 Нм беспроводной Нанопор электрод на основе кварца коническая nanopipette. Изготовление nanopipette показана в рис 1, который включает в себя три основных действия. Микрокапиллярной с внутренним ди...

Watch this Scientific Journal Video about A Closed-Type Wireless Nanopore Electrode for Analyzing Single Nanoparticles at JoVE.com

A Closed-Type Wireless Nanopore Electrode for Analyzing Single Nanoparticles

Здесь мы представляем протокол для изготовления электрода закрытого типа беспроводных Нанопор и последующих электрохимические измерения одного наночастиц столкновений.

Закрытого типа беспроводных Нанопор электрод для анализа одного наночастиц

Measuring the intrinsic features of single nanoparticles by nanoelectrochemistry holds deep fundamental importance and has potential impacts in ...

Электрохимическое измерение внутренней особенности одной наночастицы имеет большое значение в нанонауке. Этот метод демонстрирует простой, но очень воспроизводимый способ создания беспроводного электрода нанопор для быстрого анализа одной наночастицы. Размер наноэлектрода может достигать до 30 нанометров с помощью этого простого метода изготовления.Текущее разрешение и временное разрешение в ходе анализа 0,6 пикоампер и 0,01 миллисекунды, соответственно. Ожидается, что этот беспроводной электрод нанопор будет использоваться для in vivo и неинвазивного светского анализа из-за наномасштабного размера наконечника наноэлектрода. Локализованное поверхностное плазмонное резонансное свойство наконечника золотого нано и идеальное оптическое зрение перекрестных нанопайпетов могут позволить электрическое оптическое обнаружение в нано-масштабе.Исследователи, заинтересованные в изготовлении беспроводного электрода нанопор, должны освоить процесс заливки нанопайпта. Потому что это важный шаг в процедуре. Они должны обращать внимание на температуру окружающей среды и влажность при заливке пипетки.Сначала добавьте 4,8 миллилитров хлороауровой кислоты с массой от 1% до 40 миллилитров деионизированной воды с энергичным перемешиванием. Затем нагреть раствор до кипения. Быстро добавьте в раствор 10 миллилитров раствора цитрата тристрия с массой 1%.Нагрейте раствор еще 15 минут, пока окончательное решение не будет красного цвета. Поместите кварцевые капилляры в 15-миллилитровую центрифугу, наполненную ацетоном, и очистите в ультразвуковом очистителе в течение десяти минут. После завершения, удалить ацетон и добавить этанол.Затем поместите центрифугу трубки в ультразвуковой очиститель в течение дополнительных десяти минут очистки. Затем поместите кварцевые капилляры в еще 15 миллилитровую центрифугу с деионизированной водой для удаления этанола и выполните ультразвуковую очистку в течение 10 минут. Высушите кварцевые капилляры с помощью потока азотного газа и храните их в чистой центрифуге.После этого включите лазерный шкив углекислого газа и предварительно нагрейте в течение 15-20 минут, чтобы обеспечить стабильную лазерную мощность. Установите чистый кварцевый капилляр в предварительно нагретый лазерный шкив двуокиси углерода. Установите параметры вытягивания тепла, нити, скорости, задержки и тяговой силы на панели лазерного шкива углекислого газа для определенного диаметра.Зафиксируете подготовленный нанопипют на чашке Петри многоразовым клеем для дальнейшей характеристики. Ввпрыснуть в нанопипер 10 микролитров подготовленного раствора хлороауровой кислоты с помощью микрозагрузщика. Центрифуга нанопайпта в течение пяти минут при 1, 878 раз G для удаления пузырьков воздуха в нанопайпте.После центрифугации зафиксировать нанопайп на крышке скольжения с ранее подготовленной силиконовой резины, и определить область внутри нанопайпта, как cis стороны и снаружи, как транс стороны. Прожгов пять минут, пока резина вылечится, поместите интегрированный ансамбль на объективный стол перевернутого микроскопа. Включите и отрегулируйте подсветку темного поля, чтобы сфокусировать наконечник нанопипета под 10-х микроскопом.Изменение цели 40x для более высокого разрешения спациальных отношений. Далее поместите один серебряный серебряный хлорид электрод внутри нанопипеда. Затем поместите второй заземленный серебряный серебряный хлоридный электрод на транс-стороне.Подключите электроды хлорида серебра к предварительному усилителю. Включите текущую систему измерений и соответствующее программное обеспечение для записи ионных тока. Затем установите применяемый потенциал до 300 милливольт.Теперь медленно добавьте 150 микролитров раствора борогидрида натрия в транс-сторону, чтобы вызвать реакцию между хлороауриновой кислотой и борогидридом натрия. Одновременно электрически и оптически записывают текущий след и спектр рассеяния изображений темного поля с помощью текущих систем измерения и обнаружения темного поля. Выключите применяемый потенциал после того, как отслеживание ионной тока вернется к нулю пикоамперов.Вымойте подготовленный закрытый тип WNE с проточной деионизированной водой со дна до кончика. Измените раствор в транс- и цис сторонах раствор хлорида калия после изготовления закрытого типа WNE. Перенесите 50 микролитров 30 наномоляных золотых наночастических растворов в транс-сторону.Затем записывают текущий сигнал событий столкновения одной наночастицы с потенциалом 300 милливольт. Наконец, измените прикладное напряжение для мониторинга частоты, амплитуды и изменения формы текущего сигнала. Изготовление нанопипеда включает в себя три основных этапа.Микрокапильярий с внутренним диаметром 0,5 миллиметра и внешним диаметром 1 миллилитр фиксируется в шкиве, а лазер затем фокусируется на центре капилляра, чтобы расплавить кварц. Применяя силы к терминалам капилляра, он, наконец, отделяет и образует две части с наномасштабных конических кончиков. Процедура генерации золотой нанотип внутри кончика нанопипета, после процесса вытягивания показана здесь.Система характеристик на месте использовалась для мониторинга процесса изготовления закрытого типа WNE путем одновременной записи текущего ответа и изображений темного поля. Верхний вид SEM изображения голой нанопайпт и закрытый тип WNE показаны здесь после фокуса ионов пучка расщепления боковой вид SEM изображение обеспечивает морфологию золотой нанотип внутри закрытого типа WNE. В одиночных экспериментах столкновения nanoparticle, наночастицы золота добавлены к транс стороне WNE.Выдающаяся шумовая производительность этого CNE раскрывает скрытые сигналы с высокой частотой сигнала. При генерации наконечника нано золота, низкий прикладной потенциал должен быть использован для создания электрохимического интерфейса. Высокий прикладной потенциал может ускорить производство золота и привести к дефектным структурам в нано-наконечнике.Высокое разрешение контрастности и высокое специальное разрешение этого метода могут помочь исследователям лучше понять процесс передачи электронов в нано-масштабе. Борогидрид натрия опасен и будет бурно реагировать с водой. Пожалуйста, будьте осторожны при подготовке раствора борогидрид натрия.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Steady-state, Pre-steady-state, and Single-turnover Kinetic Measurement for DNA Glycosylase Activity

Стационарная, Pre-стационарная, и односпальная кровать-оборота кинетические измерения активности ДНК гликозилаза

Human 8-oxoguanine DNA glycosylase (OGG1) excises the mutagenic oxidative DNA lesion 8-oxo-7,8-dihydroguanine (8-oxoG) from DNA. Kinetic characterization ...

Preparation of Silica Nanoparticles Through Microwave-assisted Acid-catalysis

Подготовка Silica наночастиц Через СВЧ-помощь кислотно-катализа

Microwave-assisted synthetic techniques were used to quickly and reproducibly produce silica nanoparticle sols using an acid catalyst with nanoparticle ...

A Simple Method for the Size Controlled Synthesis of Stable Oligomeric Clusters of Gold Nanoparticles under Ambient Conditions

Простой метод для размера контролируемого синтеза стабильных олигомерных кластеров наночастиц золота в условиях окружающей среды

Reducing dilute aqueous HAuCl4 with sodium thiocyanate (NaSCN) under alkaline conditions produces 2 to 3 nm diameter nanoparticles. Stable grape-like ...

Synthesis of Ligand-free CdS Nanoparticles within a Sulfur Copolymer Matrix

Синтез Лиганда свободных CdS наночастицами в Сера Сополимер Matrix

Aliphatic ligands are typically used during the synthesis of nanoparticles to help mediate their growth in addition to operating as high-temperature ...

A Protocol for the Production of Gliadin-cyanoacrylate Nanoparticles for Hydrophilic Coating

Протокол для производства Глиадин-цианоакрилатных наночастицами для гидрофильного покрытия

This article presents a protocol for the production of protein-based nanoparticles that changes the hydrophobic surface to hydrophilic by a simple spray ...

In Situ Detection and Single Cell Quantification of Metal Oxide Nanoparticles Using Nuclear Microprobe Analysis

In Situ Detection and Single Cell Quantification of Metal Oxide Nanoparticles Using Nuclear Microprobe Analysis

На месте Выявление и количественная оценка одноклеточного наночастиц оксидов металлов, с использованием ядерных рентгенофлуоресцентного анализа

Micro-analytical techniques based on chemical element imaging enable the localization and quantification of chemical composition at the cellular level. ...

Liquid-cell Transmission Electron Microscopy for Tracking Self-assembly of Nanoparticles

Жидкости клеточной просвечивающей электронной микроскопии для отслеживания самостоятельной сборки наночастиц

Drying a nanoparticle dispersion is a versatile way to create self-assembled structures of nanoparticles, but the mechanism of this process is not fully ...

In Situ Lithiated Reference Electrode: Four Electrode Design for In-operando Impedance Spectroscopy

В Situ электрод Lithiated сравнения: Дизайн четыре электрода для-operando импедансной спектроскопии

Extending operating voltage of Li-ion batteries results in higher energy output from these devices. High voltages, however, may trigger or accelerate ...

Ligand-Mediated Nucleation and Growth of Palladium Metal Nanoparticles

Лиганд опосредованной зарождения и роста наночастиц металла палладия

The size, size distribution and stability of colloidal nanoparticles are greatly affected by the presence of capping ligands. Despite the key contribution ...