Plasmonic captura e liberação de nanopartículas em um ambiente de Monitoramento

A capacidade para manipular objectos microescala é uma característica indispensável para muitas experiências de micro / nano. manipulações de contacto directo pode danificar os objectos manipulados. Liberando os objetos anteriormente detidas também é um desafio por causa de problemas stiction. Para ultrapassar estes problemas, vários métodos indirectos usando fluídica ^{1, 2} eléctrico, magnético ^3, ou forças fotónicas ^{4, 5, 6, 7, 8,} têm sido propostos. Pinças plasmonic que usam forças fotônicos são baseados na física de extraordinárias realce campo várias ordens maiores do que a intensidade incidente ^9. Este melhoramento campo extremamente forte permite que o aprisionamento de nanopartículas extremamente pequenas. Por exemplo, tem sido demonstrado para imobilizar e manipular nanoescalaobjectos, tais como partículas de poliestireno ^{7, 10, 11, 12, 13, 14, 15} cadeias de polímeros, proteínas ^16, quantum dots ^17, e as moléculas de ADN ^{8, 18.} Sem pinças plasmonic, é difícil para as nanopartículas de armadilha porque eles desaparecem rapidamente antes de serem eficazmente examinados ou porque elas são danificadas devido à alta intensidade do laser.

Muitos estudos plasmonic têm usado várias estruturas de ouro em nanoescala. Podemos categorizar as estruturas de ouro como saliente tipos nanodisk ^{12, 13, 14, 15, 19} <s-se>, ^{20, 21} ou suprimidos tipos nanohole ^{7, 8, 10, 11, 22, 23.} Em termos de conveniência de imagiologia, os tipos nanodisk são mais adequados do que os tipos nanohole porque, para estes últimos, os substratos de ouro podem obstruir a vista de observação. Além disso, a retenção ocorre plasmónico perto da estrutura plasmónico e faz observação ainda mais difícil. Para o melhor de nosso conhecimento, trapping plasmonic em tipos nanohole só foi verificada através de sinais de espalhamento indiretos. No entanto, há observações diretas de sucesso, como imagens microscópicas, foram relatados. Alguns estudos têm descrito a posição de partículas retidas. Um tal resultado foi apresentado por Wang et al. Eles criaram um pilar de ouro sobre um substrato de ouro e observou o partigo movimento utilizando um microscópio de fluorescência ^24. No entanto, isto só é eficaz para monitorizar os movimentos laterais não na direcção paralela ao eixo do feixe.

Neste artigo, apresentamos novos procedimentos de design microchip e fabricação fluídicos. Usando este chip, que demonstram o controlo de partículas plasmonically presos, tanto em direcções paralelas e ortogonais ao nanoestrutura plasmónico. Além disso, nós medimos a força máxima da partícula imobilizada através do aumento da velocidade do fluido para encontrar a velocidade de inflexão no microchip. Este estudo é único porque a maioria dos estudos sobre pinças plasmonic não pode mostrar quantitativamente as forças de captura máximos utilizados nas respectivas montagens experimentais.