Сарфус
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( февраль 2024 г. ) |
Сарфус — это метод оптической количественной визуализации, основанный на сочетании:
- прямой или инвертированный оптический микроскоп со скрещенной поляризацией и
- специальные опорные пластины, называемые прибоями, на которые наносится образец для наблюдения.
Визуализация Сарфуса основана на идеальном контроле свойств отражения поляризованного света от поверхности, что приводит к увеличению осевой чувствительности оптического микроскопа примерно в 100 раз без снижения его латерального разрешения. 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 режиме реального времени, будь то в воздухе или в воде.
Принципы
[ редактировать ] | Этот раздел включает в себя список использованной литературы , связанную литературу или внешние ссылки , но его источники остаются неясными, поскольку в нем отсутствуют встроенные цитаты . ( февраль 2024 г. ) |
Недавнее исследование когерентности поляризованного света привело к разработке новых носителей – 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 важна числовая апертура падающего источника. Это свойство изменяется, когда образец присутствует в прибое, затем обнаруживается ненулевой компонент света после того, как анализатор делает образец видимым.
Характеристики этих опор оцениваются на основе измерения контраста (C) образца, определяемого по формуле: C = (I 1 -I 0 )/(I 0 +I 1 ), где I 0 и I 1 представляют интенсивности, отраженные голым прибоем и анализируемым образцом на прибое соответственно. При толщине пленки в один нанометр контрастность поверхности в 200 раз выше, чем на кремниевой пластине.
Такое высокое контрастное увеличение позволяет визуализировать с помощью стандартного оптического микроскопа пленки толщиной до 0,3 нм, а также нанообъекты (диаметром до 2 нм), причем без какой-либо маркировки образца (ни флуоресценции, ни радиоактивного маркера). . Иллюстрация усиления контраста приведена ниже на примере наблюдения в оптической микроскопии между кросс-поляризаторами структуры Ленгмюра-Блоджетт на кремниевой пластине и на прибое.
Помимо визуализации, последние разработки позволили получить доступ к измерению толщины анализируемого образца. Колориметрическое соответствие осуществляется между калибровочным стандартом, изготовленным из наноступеней, 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
[ редактировать ] | Этот раздел включает в себя список использованной литературы , связанную литературу или внешние ссылки , но его источники остаются неясными, поскольку в нем отсутствуют встроенные цитаты . ( февраль 2024 г. ) |
Экспериментальная установка проста: образец, который необходимо охарактеризовать, наносится обычными методами нанесения, такими как нанесение покрытия погружением, центрифугированием, нанесение пипеткой, испарение... на прибой вместо традиционного предметного стекла микроскопа. Затем опору помещают на предметный столик микроскопа.
Синергия с существующим оборудованием
[ редактировать ] | Этот раздел включает в себя список использованной литературы , связанную литературу или внешние ссылки , но его источники остаются неясными, поскольку в нем отсутствуют встроенные цитаты . ( февраль 2024 г. ) |
Метод Сарфуса можно интегрировать в существующее аналитическое оборудование ( атомно-силовой микроскоп (АСМ), рамановская спектроскопия и т. д.) для добавления новых функций, таких как оптическое изображение, измерение толщины, кинетическое исследование, а также для предварительной локализации образца для экономии времени. и расходные материалы (насадки AFM и т. д.).
Приложения
[ редактировать ]
Науки о жизни
[ редактировать ]- Биологические пленки [2] [3]
- Биочип [4]
- фосфолипиды
- Мягкая литография [5]
- Клеточная адгезия
Тонкие пленки и обработка поверхности
[ редактировать ]- Полимерные пленки
- Фильмы Ленгмюра-Блоджетт [6]
- Жидкие кристаллы
- Плазменная обработка
- Самособранные монослои
Наноматериалы
[ редактировать ]- Углеродные нанотрубки
- Наночастицы [7]
- Нанопровода
- Графен [8]
- ДНК Молекулы
Преимущества
[ редактировать ]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, обезвоживание и т. д. в реальном времени). Широкий выбор увеличения (от 2,5 до 100 крат) обеспечивает поле зрения от нескольких мм. 2 до нескольких десятков мкм 2 . Наблюдения могут проводиться в контролируемой атмосфере и температуре.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Оссерре Д; Валинья депутат (2006). «Широкопольная оптическая визуализация поверхностных наноструктур». Нано-буквы . 6 (7): 1384–1388. Бибкод : 2006NanoL...6.1384A . дои : 10.1021/nl060353h . ПМИД 16834416 .
- ^ Суплет В., Десмет Р., Мельник О. (2007). «Визуализация белковых слоев с помощью оптического микроскопа для характеристики пептидных микрочипов». Дж. Пепт. Наука . 13 (7): 451–457. дои : 10.1002/psc.866 . ПМИД 17559066 . S2CID 26078821 .
- ^ Карион О, Суплет В, Оливье С, Майе С, Медар Н, Эль-Махди О, Дюран ЖО, Мельник О (2007). «Химическое микроструктурирование поликарбоната для сайт-специфической иммобилизации пептидов и биомолекулярных взаимодействий». ХимБиоХим . 8 (3): 315–322. дои : 10.1002/cbic.200600504 . ПМИД 17226879 . S2CID 1770479 .
- ^ Моно Дж., Пети М., Лейн С.М., Гисль И., Леже Дж., Телье С., Талхэм Д.Р., Бужоли Б. (2008). «На пути к микрочипам на основе фосфоната циркония для исследования взаимодействий ДНК-белок: решающее влияние местоположения групп закрепления зонда». Дж. Ам. хим. Соц . 130 (19): 6243–6251. дои : 10.1021/ja711427q . ПМИД 18407629 .
- ^ Юнус С., де Кромбрюг де Лоринге С., Полеунис С., Делькорте А. (2007). «Диффузия олигомеров полидиметилсилоксановых штампов в микроконтактной печати: анализ поверхности и возможности применения». Серфинг. Интерф. Анал . 39 (12–13): 922–925. дои : 10.1002/sia.2623 . S2CID 93335242 .
- ^ Бургхардт С., Хирш А., Медар Н., Абу-Кашфе Р., Оссерре Д., Валинья М.П., Галлани Дж.Л. (2005). «Получение высокостабильных органических ступеней с молекулой на основе фуллерена». Ленгмюр . 21 (16): 7540–7544. дои : 10.1021/la051297n . ПМИД 16042492 .
- ^ Поулиак-Вожур Э., Стэннард А., Мартин К.П., Блант М.О., Нотингер И., Мориарти П.Дж., Вансеа И., Тиле Ю. (2008). «Идентификация нестабильностей в осушающих наножидкостях» (PDF) . Физ. Преподобный Летт . 100 (17): 176102. Бибкод : 2008PhRvL.100q6102P . doi : 10.1103/PhysRevLett.100.176102 . ПМИД 18518311 . S2CID 8047821 .
- ^ Вэллс К., Драммонд С., Саадауи Х., Фуртадо К.А., Хе М., Рубо О., Ортолани Л., Монтиу М., Пенико А. (2008). «Растворы отрицательно заряженных графеновых листов и лент». Дж. Ам. хим. Соц . 130 (47): 15802–15804. дои : 10.1021/ja808001a . ПМИД 18975900 .
| Освещение и контрастные методы |
|  |
|---|---|---|
| Флуоресцентные методы | ||
| субдифракция предельные методы | ||
