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

Bu araştırma Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı Çin (61871183,21834001), yenilik programı, Şangay Belediye Eğitim Komisyonu (2017-01-07-00-02-E00023), Şangay Belediye eğitim "Chen Guang" projesinden tarafından desteklenmiştir Komisyon ve Shanghai Eğitim Geliştirme Vakfı (17CG 27).

1. hazırlanması çözümleri
Not: tüm kimyasallar için genel güvenlik önlemleri dikkat edin. Kimyasal bir duman başlıklı atmayın ve eldiven, gözlük ve önlük giymek. Yanıcı sıvı ateş veya kıvılcım uzak tutmak. Bütün sulu çözümler ultrasaf su (25 ° c 18,2 MΩ cm) kullanılarak hazırlanmıştır. Hazır çözümler 0,22 mikron gözenek boyutu filtre kullanarak filtre uygulanmış.
<ol><li>
KCl çözüm hazırlanması
	<ol>
<li>0,074 g Potasyum klor?...

<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>

İyi tanımlanmış bir nanopipette imalatı kapalı tip WNE imalat işleminin ilk adımdır. CO2 lazer kılcal ortasına üzerine odaklanarak, nano konik ipuçları ile iki simetrik nanopipettes içine bir kılcal ayırır. Çapı kolaylıkla kontrol 30-200 nm, lazer çektirme parametrelerini ayarlayarak değişen. Çekerek için parametreleri için farklı pipet Elcikler değişebilir belirtilmektedir. Ortam sıcaklığı ve nem oranı da nanopipette son çapını etkileyebilir.
S...

Nano tanecikleri katalitik yeteneği, belirli optik özellikleri, electroactivity ve yüksek yüzey hacim oranları1,2,3, gibi farklı özellikleri nedeniyle çok büyük ilgisini çekti var 4. tek nano tanecikleri elektrokimyasal karaterizasyon Nano düzeyde içsel kimyasal ve elektrokimyasal süreçleri anlamak için doğrudan bir yöntemdir. Tek nano tanecikleri, son derece hassas ölçümler elde etmek için iki elektrokimyasal yaklaşım daha önce geçerli yanıt-e doğru5,6,7nanopartikül bilgi okumak için uygulandı. Bu yaklaşımdan birini immobilizing veya bireysel bir nanopartikül nanoelectrode electrocatalysis8,9çalışma için arabirimde yakalama içerir. Diğer strateji geçici bir geçerli dalgalanması dinamik Redoks işleminden oluşturur bir elektrot yüzeyi ile tek nanopartikül çarpışma tarafından tahrik edilmektedir.
Bu yöntemlerin her ikisi de tek nano tanecikleri çapını eşleşen bir Nano vericiyi algılama arayüzü gerektirir. Ancak, geleneksel nanoelectrodes imalatı esas olarak mikro-elektromekanik sistemler (MEMS) veya lazer teknikleri, sıkıcı ve undisciplinable10,11,12çekerek dahil etti, 13. Örneğin, MEMS tabanlı imalatı nanoelectrodes pahalı ve büyük üretim ve nanoelectrodes popularization kısıtlayan bir temiz oda kullanımını gerektirir. Öte yandan, nanoelectrodes imalatı çekerek lazer ağır mühürleme ve kılcal damar içinde bir metal tel çekme sırasında bu operatörlerin deneyime dayanmaktadır. Metal tel kılcal iyi mühürlü değilse, nanopipette iç duvar ve tel arasında önemli ölçüde aşırı arka plan geçerli paraziti ve alan algılama electroactive büyütmek. Bu sakıncaları büyük ölçüde nanoelectrode duyarlılığını azaltmak. Öte yandan, bir boşluk varlığını elektrot alanı büyütmek ve nanoelectrode duyarlılığını azaltır. Sonuç olarak, her üretim süreci14,15dakika sonra kontrol edilemeyen elektrot türleri Morfoloji nedeniyle tekrarlanabilir bir performans garanti zordur. Bu nedenle, nanoelectrodes mükemmel tekrarlanabilirlik ile genel imalat yöntemi acilen tek nano tanecikleri içsel özelliklerinden elektrokimyasal keşif kolaylaştırmak için gereklidir.
Son zamanlarda, nanopore teknik tek molekül analiz16,17,18,19,20için zarif ve etiket içermeyen bir yaklaşım olarak geliştirilmiştir. Onun kontrol edilebilir üretim sayesinde nanopipette Nano doğumdan 30-200 nm bir lazer kılcal çektirme21,22,23tarafından,24 arasında Tekdüzen çapında sağlar . Ayrıca, bu basit ve tekrarlanabilir üretim yordamı nanopipette genelleme sağlar. Son zamanlarda, bir kablosuz nanopore elektrot (WNE), hangi does değil istemek bir metal tel nanopipette içinde mühürleme evlenme teklif etti. Facile ve tekrarlanabilir imalat sürecinde WNE Nano metal ifade içinde bir electroactive arabirimi25,26,27,28 oluşturmak için nanopipette sahiptir. . İyi tanımlanmış yapısı ve onun vazgeçiremedi Tekdüzen morfolojisi WNE sahip olduğundan, yüksek geçerli çözünürlüğü yanı sıra düşük direnç-kapasite (RC) zaman sabit yüksek zamansal çözünürlük yerine getirmek için sağlar. Biz daha önce WNEs, açık tipli ve kapalı tip, tek varlık analiz gerçekleştirmek için iki tür bildirdi. Açık tipli WNE tek bir varlık faradik akım iyonik geçerli yanıt-26dönüştürür bir nanopipette iç duvarında tevdi nanometal katman kullanır. Genellikle, bir açık tipli WNE çapı yaklaşık 100 olduğunu nm. WNE çapı daha da azaltmak için içinde bir katı metal nanotip kaplar tamamen kimyasal elektrokimyasal bir yaklaşımla nanopipette ucu kapalı tip WNE sundu. Bu yöntem bir 30 nm altın nanotip nanopore doğumdan içinde hızla oluşturabilirsiniz. Kapalı tip WNE ipucu alanda iyi tanımlanmış arabirim tek nano tanecikleri elektrokimyasal ölçümleri için yüksek sinyal gürültü oranı sağlar. Şarj edilmiş bir altın nanopartikül kapalı tip WNE ile çarpıştığında gibi uç arabirimi ultrafast bir şarj-deşarj süreci iyonik geçerli izleme kapasitif geribildirim yanıt (CFR) neden olmaktadır. Nanoelectrode metal tel29içinde bir önceki tek nanopartikül çarpışma çalışma yolu ile karşılaştırıldığında, kapalı tip WNE 0.6 pA ± 0,1 PA (RMS) geçerli çözünürlüğü daha yüksek ve daha yüksek zamansal Çözünürlük 0,01 MS gösterdi.
Burada, boyutları ve üstün tekrarlanabilirlik son derece kontrollü bir kapalı tip WNE için detaylı imalat yordamı açıklar. Bu iletişim kuralı, AuCl4- ve BH4arasında basit bir tepki içinde- bir nanopipette delik tamamen engelleyen bir altın nanotip oluşturmak için tasarlanmıştır. Sonra iki kutuplu elektrokimya nanopipette içinde birkaç mikrometre uzunluğu ulaştığında bir altın nanotip sürekli büyüme için kabul edilir. Bu basit bir prosedür herhangi bir genel kimya laboratuvar bir temiz oda ve pahalı aletler olmadan yapılabilir Bu nanoelectrode imalat uygulama sağlar. Boyutu, morfoloji ve kapalı tip WNE iç yapısını belirlemek için bu iletişim kuralı bir Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve Floresans spektroskopisi kullanımı ile detaylı karakterizasyonu yordam sağlar. Hangi doğrudan altın nano tanecikleri (AuNPs) kapalı tip WNE nanointerface doğru çarpışması, içsel ve dinamik etkileşimler ölçer bir son örnek vurgulanır. Biz kapalı tip WNE canlı hücreler, Nanomalzemeler ve sensörleri tek varlık düzeylerde gelecekteki elektrokimyasal çalışmaları için yeni bir yol açmak inanıyoruz.

<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

Nanoelectrochemistry tarafından tek nano tanecikleri içsel özelliklerini ölçme derin temel önem taşıyor ve Nanobilim içinde potansiyel etkileri vardır. Algılama nanointerface kontrol edilemez olduğu gibi Ancak, mamüllerinin tek nano tanecikleri analiz, meydan okuyor. Bu sorun adrese, biz burada imalat ve son derece kontrol edilebilir morfoloji ve üstün tekrarlanabilirlik sergileyen bir kapalı tip kablosuz nanopore elektrot (WNE) karakterizasyonu açıklayın. WNE facile imalatı bir genel kimya laboratuvar bir temiz oda ve pahalı ekipman kullanımı olmadan iyi tanımlanmış nanoelectrodes hazırlanması sağlar. Bir uygulama bir 30 0.6 pA yüksek geçerli çözünürlüğü ve 0,01 Bayan eşliğinde mükemmel morfoloji ve küçük tarafından yüksek zamansal çözünürlük gösteren kapalı tip WNE karışımı tek altın nano tanecikleri analiz Ayrıca vurgulanan, nm çapları, kapalı tip WNEs daha fazla potansiyel uygulamalar nanopartikül karakterizasyonu tek molekül/iyon algılama ve tek hücreli problama için genişletilebilir.

Biz bir kuvars konik nanopipette göre iyi tanımlanmış bir 30 nm kablosuz nanopore elektrot imal etmek facile bir yaklaşım göstermek. Bir nanopipette imalatı üç ana adım içeren şekil 1' de gösterilmiştir. Bir microcapillary bir iç çapı 0,5 mm ve 1.0 mm dış çapı ile çektirme içinde sabit sonra bir lazer kılcal kuvars eritmek için merkezi üzerinde odaklanmıştır. Kılcal terminalleri için kuvvet uygulayarak, bu son olarak ayıran ve...

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

Burada, bir protokol kapalı tip kablosuz nanopore elektrot imalatı ve tek nanopartikül çarpışmalar sonraki elektrokimyasal ölçümü için mevcut.

Tek nano tanecikleri analiz etmek için kapalı tip kablosuz Nanopore elektrot

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

Tek nanopartikülün içsel özelliğini elektrokimyasal olarak ölçmek nanobilimde büyük önem taşımaktadır. Bu yöntem, hızlı tek nanopartikül analizi için kablosuz nanopore elektrot oluşturmak için basit ama son derece tekrarlanabilir bir yol göstermektedir. Nanoelektrotun boyutu bu basit üretim yöntemi ile 30 nanometreye kadar ulaşabilir.Analiz sırasında geçerli çözünürlük ve zamansal çözünürlük sırasıyla 0,6 pikoamp ve 0,01 milisaniyedir. Bu kablosuz nanopore elektrot nanoelektrot ucu nanoölçekli boyutu nedeniyle in vivo ve non-invaziv laik analiz için kullanılacak bekleniyor. Altın nano ucun lokalize yüzey plazmonik rezonans özelliği ve çapraz nanopipetlerin mükemmel optik görüşü nano ölçekte elektrik optik algılamasağlayabilir.Kablosuz nanopore elektrot üretimi ile ilgilenen araştırmacılar nanopipeette döküm işlemi ana olmalıdır. Çünkü bu prosedürde çok önemli bir adım. Pipet dökülürken çevre sıcaklığına ve neme dikkat etmelidirler.İlk güçlü karıştırma ile deiyonize su% 1 ila 40 mililitre bir kütle fraksiyonu ile kloroaurik asit 4.8 mililitre ekleyin. Sonra bir kaynamaya çözeltiısı. Çözeltiye %1'lik bir kütle fraksiyonu ile 10 mililitre trisodyum sitrat çözeltisi ekleyin.Son çözelti kırmızı renkte olana kadar çözeltiyi 15 dakika daha ısıtın. Kuvars kılcal damarları aseton dolu 15 mililitrelik bir santrifüj tüpüne yerleştirin ve ultrasonik temizleyicide on dakika temizleyin. Bittiğinde, aseton çıkarın ve etanol ekleyin.Sonra temizlik ek bir on dakika için ultrasonik temizleyici santrifüj tüp yerleştirin. Sonra, etanol kaldırılması için deiyonize su ile başka bir 15 mililitre centrifuge tüp içine kuvars kılcal yerleştirin ve 10 dakika ultrasonik temizlik yapmak. Kuvars kılcal damarları azot gazı akışı kullanarak kurulayın ve temiz bir santrifüj tüpünde saklayın.Bunu takiben, sabit bir lazer gücü sağlamak için bir karbondioksit lazer çekmece ve ön ısı 15-20 dakika açın. Önceden ısıtılmış karbondioksit lazer çekmecetemiz bir kuvars kapiller yükleyin. Belirli bir çap için karbondioksit lazer çekmece paneliüzerinde ısı, filament, hız, gecikme ve çekme kuvveti çekme parametrelerini ayarlayın.Daha fazla karakterizasyon için yeniden kullanılabilir bir yapıştırıcı ile bir petri kabı üzerinde hazırlanan nanopipet düzeltin. Hazırlanan kloroaurik asit çözeltisinin 10 mikrolitresini bir mikroyükleyici ile nanopipete enjekte edin. Nanopipeette hava kabarcıkları kaldırılması için yaklaşık 1, 878 kez G beş dakika için nanopipege santrifüj.Santrifüjden sonra, nanopipeti önceden hazırlanmış silikon kauçuk ile bir kapak fişi üzerine sabitlayın ve nanopipetin içindeki alanı cis tarafı ve dış alanını trans tarafı olarak tanımlayın. Kauçuğun tedavisi için beş dakika bekledikten sonra, entegre topluluğu ters bir mikroskobun nesnel masasına yerleştirin. Nanopipeette ucunu 10x mikroskop hedefi altında odaklamak için koyu alan aydınlatmasını açın ve ayarlayın.Daha yüksek aralıklı çözünürlük için 40x hedefine değiştirin. Bir sonraki yer nanopipeette içinde gümüş klorür elektrot. Sonra trans tarafında ikinci bir topraklanmış gümüş klorür elektrot yerleştirin.Gümüş gümüş klorür elektrotlarını bir ön amplifikatöre bağlayın. Geçerli ölçüm sistemini ve iyonik akım kaydı için ilgili yazılımı açın. Sonra 300 milivolt uygulanan potansiyeli ayarlayın.Şimdi yavaş yavaş kloroaurik asit ve sodyum borohidrit arasındaki reaksiyonu tetiklemek için trans tarafına sodyum borohidrit çözeltisi 150 mikrolitre ekleyin. Aynı anda, elektriksel ve optik mevcut izleme ve karanlık alan görüntü saçılma spektrumları mevcut ölçüm ve karanlık alan algılama sistemleri kullanarak kaydedin. Iyonik akım izleme sıfır pikoamlara döndükten sonra uygulanan potansiyeli kapatın.Hazırlanan kapalı tip WNE'yi alttan uca akan deiyonize suyla yıkayın. Kapalı tip WNE'nin imalatından sonra trans ve cis kenarlarındaki çözeltiyi potasyum klorür çözeltisine dönüştürün. Trans tarafına 30 nanomolar altın nanopartical çözeltinin 50 mikrolitre aktarımı.Sonra 300 milivolt potansiyeltek nanoparçacık çarpışma olaylarının mevcut sinyal kaydedin. Son olarak, geçerli sinyalin frekans, genlik ve şekil değişimini izlemek için uygulanan gerilimi değiştirin. Bir nanopipeette imalatı üç ana adımdan oluşur.0.5 milimetre iç çapı ve 1 mililitre dış çapı ile bir mikrokapiller çekmece çekilir ve bir lazer sonra kuvars eritmek için kılcal merkezi üzerinde odaklanmıştır. Kılcal damar terminallerine kuvvet uygulayarak, sonunda ayırır ve nano ölçekli konik ipuçları ile iki bölümden oluşur. Çekme işlemi burada gösterildikten sonra, nanopipet ucu içinde bir altın nanotip oluşturma prosedürü.Bir in situ karakterizasyon sistemi mevcut tepki ve karanlık alan görüntüleri eşzamanlı kayıt tarafından kapalı tip WNE üretim sürecini izlemek için kullanılmıştır. Çıplak nanopipeette üst görünüm SEM görüntüleri ve kapalı tip WNE burada bir yan görünüm SEM görüntü bölme odak iyonları Kiriş kapalı tip WNE içinde altın nanotip morfolojisi sağlar sonra gösterilir. Tek nanopartikül çarpışma deneylerinde, altın nano tanecikleri WNE'nin trans tarafına eklenir.Bu CNE'nin olağanüstü gürültü performansı, yüksek sinyal frekansı ile gizli sinyalleri ortaya çıkarır. Altın nano ucu oluştururken, elektrokimyasal arabirimi oluşturmak için düşük bir uygulamalı potansiyel kullanılmalıdır. Yüksek uygulamalı potansiyel altın üretimini hızlandırabilir ve nano uçta kusurlu yapılara neden olabilir.Yüksek kontrast lı çözünürlük ve bu yöntemin yüksek özel çözünürlüğü, araştırmacıların nano ölçekte elektron aktarım sürecini daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir. Sodyum borohidrit tehlikelidir ve su ile şiddetli tepki verecektir. Sodyum borohidrit çözeltisi hazırlarken lütfen dikkatli olun.

Research

JoVE Journal

Chemistry

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

DNA glikosilaz Faaliyet için kararlı durum, Ön kararlı durum ve Tek cirosu Kinetik Ölçüm

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

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

Ortam Koşullarında Altın Nanopartiküller Kararlı Oligomerik Kümeleri Boyut Kontrollü Sentezi için Basit Bir Yöntem

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

Bir Kükürt Kopolimer Matrix içinde ligand-serbest CdS Nanopartiküller Sentezi

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

Hidrofilik Kaplama için Gliadin-siyanoakrilat Nanopartiküller Üretimi için Protokol

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

An Optimized Protocol for the Efficient Radiolabeling of Gold Nanoparticles by Using a 125I-labeled Azide Prosthetic Group

An Optimized Protocol for the Efficient Radiolabeling of Gold Nanoparticles by Using a 125I-labeled Azide Prosthetic Group

Bir Kullanarak Altın Nanopartiküller Verimli Radyoaktif bir Optimize Protokolü<sup&gt; 125</sup&gt; I-etiketli Azid Protez Grubu

Here, we demonstrate a detailed protocol for the radiosynthesis of a 125I-labeled azide prosthetic group and its application to the efficient ...

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

Situ Algılama ve Metal Oksit nano tanecikleri nükleer Microprobe analizi ile tek hücre miktar

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

Hücre içi sıvı iletim elektron mikroskobu nano tanecikleri, kendinden montajlı takibi için

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

İn Situ Lithiated referans elektrot: Dört elektrot tasarım operando empedans spektroskopisi için

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

Çekirdekleşme ligand-aracılı ve Paladyum Metal nano tanecikleri gelişmesi

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