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In dieser Arbeit wurden Nano-Elektroden-Arrays zur Einzel-Objekt-Immobilisierung mittels Dielektrophorese verwendet. Hierbei wurden fluoreszenzmarkierte Nano-Sphären als Modellsystem untersucht und die gewonnenen Ergebnisse auf biologische Proben übertragen. Die Untersuchungen in Kombination mit verschiedenen Elektrodenlayouts führten zu einer deterministischen Vereinzelung der Nano-Sphären ab einem festen Größenverhältnis zwischen Nano-Sphäre und Durchmesser der Elektrodenspitzen. An den Proteinen BSA und R-PE konnte eine dielektrophoretische Immobilisierung ebenfalls demonstriert und R-PE Moleküle zur Vereinzelung gebracht werden. Hierfür war neben einem optimierten Elektrodenlayout, das durch Feldsimulationen den Feldgradienten betreffend gesucht wurde, eine Optimierung der Feldparameter, insbesondere von Spannung und Frequenz, erforderlich.
Neben der Dielektrophorese erfolgten auch Beobachtungen anderer Effekte des elektrischen Feldes, wie z.B. Elektrolyse an Nano-Elektroden und Strömungen über dem Elektroden-Array, hervorgerufen durch Joulesche Wärme und AC-elektroosmotischen Fluss. Zudem konnte Dielektrophorese an Silberpartikeln beobachtet werden und mittels Fluoreszenz-, Atom-Kraft-, Raster-Elektronen-Mikroskopie und energiedispersiver Röntgenspektroskopie untersucht werden. Schließlich wurden die verwendeten Objektive und Kameras auf ihre Lichtempfindlichkeit hin analysiert, so dass die Vereinzelung von Biomolekülen an Nano-Elektroden nachweisbar war.
Festzuhalten bleibt also, dass die Vereinzelung von Nano-Objekten und Biomolekülen an Nano-Elektroden-Arrays gelungen ist. Durch den parallelen Ansatz erlaubt dies, Aussagen über das Verhalten von Einzelmolekülen mit guter Statistik zu treffen.
Catanionic vesicles spontaneously formed by mixing the anionic surfactant bis(2-ethylhexyl)sulfosuccinate sodium salt with the cationic surfactant cetyltrimethylammonium bromide were used as a reducing medium to produce gold clusters, which are embedded and well-ordered into the template phase. The gold clusters can be used as seeds in the growth process that follows by adding ascorbic acid as a mild reducing component. When the ascorbic acid was added very slowly in an ice bath round-edged gold nanoflowers were produced. When the same experiments were performed at room temperature in the presence of Ag+ ions, sharp-edged nanoflowers could be synthesized. The mechanism of nanoparticle formation can be understood to be a non-diffusion-limited Ostwald ripening process of preordered gold nanoparticles embedded in catanionic vesicle fragments. Surface-enhanced Raman scattering experiments show an excellent enhancement factor of 1.7 . 10(5) for the nanoflowers deposited on a silicon wafer.