science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Nieuw instrument houdt nanodeeltjes in de gaten

Dit is een scanning elektronenmicroscoop opname van polystyreen nanodeeltjes. Deze deeltjes hebben een diameter van ongeveer 100 nanometer, en worden gemakkelijk gedetecteerd met de analysator. De uniforme grootteverdeling wordt gebruikt om het instrument te kalibreren. Credit:J.L. Fraikin en A.N. Cleland, UCSB

Precisiemeting in de wereld van nanodeeltjes is nu mogelijk geworden, dankzij wetenschappers van UC Santa Barbara.

Het UCSB-onderzoeksteam heeft een nieuw instrument ontwikkeld dat in staat is om individuele nanodeeltjes te detecteren met een diameter van slechts enkele tientallen nanometers. Het onderzoek wordt deze week online gepubliceerd door Natuur Nanotechnologie , en verschijnen in het aprilnummer van het tijdschrift.

"Dit apparaat opent een breed scala aan potentiële toepassingen in de analyse van nanodeeltjes, " zei Jean-Luc Fraikin, de hoofdauteur van het onderzoek. "Toepassingen in wateranalyse, farmaceutische ontwikkeling, en andere biomedische gebieden zullen waarschijnlijk worden ontwikkeld met behulp van deze nieuwe technologie." Het instrument is ontwikkeld in het laboratorium van Andrew Cleland, hoogleraar natuurkunde aan de UCSB, in samenwerking met de groep van Erkki Ruoslahti, Voorname professor, Sanford-Burnham Medical Research Institute bij UCSB.

Fraikin is momenteel een postdoctoraal medewerker in het Marth Lab van het Center for Nanomedicine van het Sanford-Burnham Medical Research Institute, en in het Soh Lab in de afdeling Werktuigbouwkunde van UC Santa Barbara.

Dit is een optische microscoopafbeelding van het microfluïdische kanaal (lichtpatroon) en de detectie-elektrode (goud) van de analysator. Nanodeeltjes worden gesuspendeerd in een vloeistofstroom door het kanaal, en worden afzonderlijk gedetecteerd als ze door het detectievolume gaan. Credit:J.L. Fraikin en A.N. Cleland, UCSB

Het apparaat detecteert de kleine deeltjes, gesuspendeerd in vloeistof, terwijl ze één voor één door het instrument stromen met snelheden die naar schatting oplopen tot een half miljoen deeltjes per seconde. Fraikin vergelijkt het apparaat met een tourniquet op nanoschaal, die deeltjes kan tellen –– en meten –– terwijl ze individueel door het elektronische "oog" van het instrument gaan.

Het instrument meet het volume van elk nanodeeltje, waardoor een zeer snelle en nauwkeurige grootteanalyse van complexe mengsels mogelijk is. Aanvullend, de onderzoekers toonden aan dat het instrument bacteriële virusdeeltjes kon detecteren, zowel in zoutoplossing als in muizenbloedplasma.