Analyser le Mouvement de la Nauplios '<em> Artemia salina</em> 'Par suivi optique de plasmons de surface de nanoparticules

évaluation de la qualité de l'eau basée sur des indicateurs chimiques et biologiques est d'une importance fondamentale pour mieux comprendre les conditions de l'Etat et de l'environnement d'un écosystème aquatique ^1-3. Les méthodes classiques d'analyse chimique de l'eau sont basées sur les propriétés organoleptiques ou la détermination des paramètres physico-chimiques. Les indicateurs biologiques, d'autre part, sont des espèces animales dont la présence et la viabilité donner un aperçu sur les conditions environnementales et l'effet des polluants pour un écosystème qui se produisent po exemples typiques de bio-indicateurs sont copépodes, un groupe de petits crustacés d'eau, qui peut être trouvé dans presque toutes les ^4,5 de l'habitat de l'eau. Observer l'activité et la viabilité de ces espèces à partir d'un échantillon d'eau peut ainsi être utilisée pour obtenir des informations sur les conditions générales de l'écosystème ^5. Les larves de copépodes, qui sont appelés Nauplii, utilisez coups rythmiques de leurs antennes (larve possède trois paires de appendages à leur région de la tête) de nager dans l'eau ^6. La fréquence et l'intensité de ces coups est ainsi un indicateur direct de l'âge, la condition physique, et les conditions environnementales de l'animal ^7-10. Toutes les enquêtes sur ces spécimens sont généralement effectués avec un microscope par l'observation et le comptage des coups d'antenne de l'Nauplii directement. En raison de leur taille (~ 100-500 um) ^11, cela nécessite souvent de faire des mesures soit un par un ou de fixer un seul Nauplios à un substrat.

Ici, nous démontrons une nouvelle approche pour observer l'activité de copépodes larves dans les échantillons d'eau à l'aide d'une nanoparticule d'or optiquement piégé comme un détecteur ultra-sensible. Pinces optiques sont généralement utilisés par de nombreux groupes comme un outil expérimental amende à appliquer ou mesurer des forces entre les molécules jusqu'à la plage de piconewton ^12-14. Plus récemment, la gamme d'applications pour les pinces optiques a été élargie pour observer les vibrations acoustiques et résoudrefluctuations nt en milieu liquide en surveillant le mouvement de nano-et microparticules qui sont confinés dans un piège optique ^15. Les particules qui sont immergés dans un liquide sont soumis à un mouvement brownien. L'intérieur d'un piège optique, cependant, cette motion est partiellement atténué par une forte, induite par laser, la force de gradient. Par conséquent, la rigidité du piège optique et la localisation de la particule dans le foyer du faisceau laser peuvent être réglées par la puissance du laser. Dans le même temps, il est possible de révéler des caractéristiques concernant le potentiel de piégeage et d'analyser les interactions des molécules avec la particule en surveillant le mouvement des particules en fonction du temps dans le piège. Cette approche rend possible de récupérer la fréquence, l'intensité et la direction du mouvement fluidique qui est généré par un objet en mouvement dans son environnement liquide. Nous montrons comment cette idée générale peut être appliquée pour obtenir un spectre de fréquence du mouvement d'un individu Nauplios sans l'exigenced'interférer directement avec le spécimen. Cette approche expérimentale introduit un nouveau concept général pour l'observation du comportement mobiles de spécimens aquatiques d'une manière très sensible. Pour les observations sur les espèces bio-indicatrices, ce qui pourrait élargir la méthodologie actuelle pour l'analyse de l'eau et pourrait être appliqué pour obtenir des informations sur la santé et l'intégrité des écosystèmes aquatiques.