Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
3D Sarfus изображение ДНК биочипа .

Sarfus - это метод оптической количественной визуализации, основанный на ассоциации:

  • вертикальный или инвертированный оптический микроскоп в конфигурации со скрещенной поляризацией и
  • специальные опорные пластины, называемые прибоями, на которые наносится исследуемый образец.

Визуализация Sarfus основана на идеальном управлении свойствами отражения поляризованного света на поверхности, что приводит к увеличению осевой чувствительности оптического микроскопа примерно в 100 раз без снижения его разрешения по горизонтали. Таким образом, этот новый метод увеличивает чувствительность стандартного оптического микроскопа до такой степени, что становится возможным непосредственно визуализировать тонкие пленки (до 0,3 микрометра) и изолированные нанообъекты в реальном времени, будь то в воздухе или в воде.

Принципы [ править ]

Наблюдение с помощью стандартного оптического микроскопа между кросс-поляризаторами слоев Ленгмюра-Блоджетт (толщина бислоя: 5,4 нм) на кремниевой пластине и на поверхности
Поляризация света после отражения от прибоя (0) и наноразмерного образца на поверхности (1).

Недавнее исследование когерентности поляризованного света привело к разработке новых опор - прибоев - обладающих свойствами усиления контраста для стандартной оптической микроскопии в режиме кросс-поляризаторов. [1] Изготовленные из оптических слоев на непрозрачной или прозрачной подложке, эти опоры не изменяют поляризацию света после отражения, даже если числовая апертура падающего источника важна. Это свойство изменяется, когда образец присутствует на серфинге, затем обнаруживается ненулевой световой компонент после того, как анализатор делает образец видимым.

Характеристики этих опор оцениваются по измерению контраста (C) образца, определяемого следующим образом: C = (I 1 -I 0 ) / (I 0 + I 1 ), где I 0 и I 1 представляют собой интенсивности, отраженные голый прибой и анализируемый образец на серфе соответственно. При толщине пленки в один нанометр контрастность поверхности в 200 раз выше, чем на кремниевой пластине.

Такое увеличение контрастности позволяет визуализировать с помощью стандартного оптического микроскопа пленки толщиной до 0,3 нм, а также нанообъекты (диаметром до 2 нм) без какой-либо маркировки образцов (ни флуоресценции, ни радиоактивных маркеров). . Ниже приводится иллюстрация увеличения контраста при наблюдении в оптической микроскопии кросс-поляризаторов структуры Ленгмюра-Блоджетт на кремниевой пластине и на поверхности.

Помимо визуализации, последние разработки позволили получить доступ к измерению толщины анализируемого образца. Колориметрическое соответствие осуществляется между калибровочным стандартом, состоящим из наностадий, и анализируемым образцом. Действительно, из-за оптической интерференции существует корреляция между параметрами RGB (красный, зеленый, синий) образца и его оптической толщиной. Это приводит к 3D-представлению анализируемых образцов, измерению сечений профиля, шероховатости и другим топологическим измерениям.

Экспериментальная установка [ править ]

Экспериментальная установка проста: исследуемый образец наносится обычными методами нанесения, такими как нанесение покрытия погружением, центрифугирование, нанесение пипетки, испарение… на прибой вместо традиционного предметного стекла микроскопа. Затем подставку помещают на предметный столик микроскопа.

Синергия с существующим оборудованием [ править ]

Технику сарфуса можно интегрировать в существующее аналитическое оборудование ( атомно-силовой микроскоп (АСМ), рамановскую спектроскопию и т. Д.), Чтобы добавить новые функции, такие как оптическое изображение, измерение толщины, кинетическое исследование, а также для предварительной локализации образца для экономии времени и расходные материалы (насадки для АСМ и т. д.).

Приложения [ править ]

Сарфусные изображения наноструктур: 1. Микроструктура сополимерной пленки (73 нм), 2. Жгуты углеродных нанотрубок, 3. Липидные везикулы в водных растворах, 4. Нанопаттернинг золотых точек (50 нм 3 ).

Науки о жизни [ править ]

Тонкие пленки и обработка поверхности [ править ]

Наноматериалы [ править ]

  • Углеродные нанотрубки
  • Наночастицы [7]
  • Нанопроволоки
  • Графен [8]
  • Молекулы ДНК

Преимущества [ править ]

Оптическая микроскопия имеет ряд преимуществ по сравнению с обычными методами нанохарактеризации. Он прост в использовании и непосредственно визуализирует образец. Анализ в реальном времени позволяет проводить кинетические исследования (кристаллизация в реальном времени, осушение и т. Д.). Широкий выбор увеличения (от 2,5 до 100x) обеспечивает поля зрения от нескольких мм 2 до нескольких десятков мкм 2 . Наблюдения можно проводить в контролируемой атмосфере и температуре.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Ausserré D; Валигнат МП (2006). «Широкопольное оптическое отображение поверхностных наноструктур». Нано-буквы . 6 (7): 1384–1388. Bibcode : 2006NanoL ... 6.1384A . DOI : 10.1021 / nl060353h . PMID  16834416 .
  2. ^ V.Souplet, R.Desmet, O.Melnyk (2007). «Визуализация белковых слоев с помощью оптического микроскопа для характеристики пептидных микрочипов». J. Pept. Sci . 13 (7): 451–457. DOI : 10.1002 / psc.866 . PMID 17559066 . S2CID 26078821 .  CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  3. ^ O.Carion, V.Souplet, C.Olivier, C.Maillet, N.Médard, O.El-Махди, JO.Durand, O.Melnyk (2007). «Химический микропроцессор поликарбоната для сайт-специфической иммобилизации пептидов и биомолекулярных взаимодействий». ChemBioChem . 8 (3): 315–322. DOI : 10.1002 / cbic.200600504 . PMID 17226879 . S2CID 1770479 .  CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  4. ^ J.Monot, M.Petit, SMLane, I.Guisle, J.Léger, C.Tellier, DRTalham, B.Bujoli (2008). «К микрочипам на основе фосфоната циркония для исследования взаимодействий ДНК-белок: критическое влияние на расположение групп крепления зонда». Варенье. Chem. Soc . 130 (19): 6243–6251. DOI : 10.1021 / ja711427q . PMID 18407629 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  5. ^ S.Yunus, C.de Кромбрюгге де Looringhe, C.Poleunis, A.Delcorte (2007). «Диффузия олигомеров из полидиметилсилоксановых штампов в микроконтактной печати: анализ поверхности и возможное применение». Прибой. Интерф. Анальный . 39 (12–13): 922–925. DOI : 10.1002 / sia.2623 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  6. ^ S.Burghardt, A.Hirsch, N.Médard, R.Abou-Kachfhe, D.Ausserré, MPValignat, JLGallani (2005). «Приготовление высокостабильных органических ступеней с молекулой на основе фуллерена». Ленгмюра . 21 (16): 7540–7544. DOI : 10.1021 / la051297n . PMID 16042492 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  7. ^ E.Pauliac-Vaujour, A.Stannard, CPMartin, MOBlunt, I.Notingher, PJMoriarty, I.Vancea, U.Thiele (2008). «Аппликатура нестабильности при обезвоживании наножидкостей» (PDF) . Phys. Rev. Lett . 100 (17): 176102. Bibcode : 2008PhRvL.100q6102P . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.100.176102 . PMID 18518311 .  CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  8. ^ C.Valles, C.Drummond, H.Saadaoui, CAFurtado, M.He, O.Roubeau, L.Ortolani, M.Monthioux, A.Penicaud (2008). «Растворы отрицательно заряженных листов и лент графена». Варенье. Chem. Soc . 130 (47): 15802–15804. DOI : 10.1021 / ja808001a . PMID 18975900 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

Внешние ссылки [ править ]

  • Галерея изображений Sarfus 1 .
  • Видеогалерея Sarfus 2 .