Falowód w trybie zerowym

falowód w trybie zerowym to falowód optyczny , który kieruje energię świetlną do objętości, która jest mała we wszystkich wymiarach w porównaniu z długością fali światła.

Falowody w trybie zerowym zostały opracowane przez Pacific Biosciences (wcześniej Nanofluidics, Inc.) do szybkiego równoległego wykrywania objętości próbek zeptolitrów , stosowanych do sekwencjonowania genów .

Falowód działający na częstotliwościach niższych niż jego częstotliwość odcięcia (długości fal dłuższe niż długość fali odcięcia ) i używany jako precyzyjny tłumik jest również znany jako „tłumik falowodu poniżej odcięcia”.

Falowód w trybie zerowym jest możliwy dzięki tworzeniu okrągłych lub prostokątnych nanoapertur za pomocą skupionej wiązki jonów na warstwie aluminium.

Falowód w trybie zerowym może również wzmacniać sygnały fluorescencyjne dzięki plazmonom powierzchniowym generowanym na interfejsach metal-dielektryk. Ze względu na generację plazmonów powierzchniowych pole jest zlokalizowane i wzmocnione, a także zmienia LDOS wewnątrz wnęki, co prowadzi do wzrostu współczynnika Purcella cząsteczek analitu wewnątrz falowodu w trybie zerowym

Falowód w trybie zerowym jest bardzo przydatny w spektroskopii autofluorescencji w ultrafiolecie na białkach przenoszących tryptofan, takich jak beta-galaktozydaza. Dzięki dalszej modyfikacji falowodu w trybie zerowym za pomocą reflektora stożkowego możliwe jest badanie dynamicznego procesu mniejszych białek, takich jak streptawidyna z 24-tryptofanem. , Zmodyfikowany falowód w trybie zerowym ze stożkowym odbłyśnikiem można dalej optymalizować, aby poprawić stosunek sygnału do szumu i osiągnąć najwyższą czułość pojedynczych białek tryptofanu, takich jak TNaza.

Zobacz też

Sekwencjonowanie pojedynczej cząsteczki w czasie rzeczywistym

^ Jan Kieleczawa (2004). Sekwencjonowanie DNA: optymalizacja procesu i analizy . Wydawcy Jones & Bartlett. P. 190. ISBN 978-0-7637-4782-4 .
^ DH Russell (grudzień 1997). „Standard tłumienia falowodu poniżej wartości granicznej” . IEEE Trans. Teoria i technologia mikrofalowa . 45 (12): 2408–2413. Bibcode : 1997ITMTT..45.2408R . doi : 10.1109/22.643852 . S2CID 6236996 .
^ Bajbakow, Michaił; Barulin, Aleksander; Roy, Prithu; Claude, Jean-Benoît; Patra, Satyajit; Wenger, Jérôme (22.02.1999). „Falowody w trybie zerowym można ulepszyć: wzmocnienie fluorescencji za pomocą prostokątnych aluminiowych nanootworów od widzialnego do głębokiego ultrafioletu” . Postępy w nanoskali . 2 (9): 4153–4160. doi : 10.1039/D0NA00366B . PMC 9417158 . PMID 36132755 .
^ Bajbakow, Michaił; Barulin, Aleksander; Roy, Prithu; Claude, Jean-Benoît; Patra, Satyajit; Wenger, Jérôme (2020). „Falowody w trybie zerowym można ulepszyć: wzmocnienie fluorescencji za pomocą prostokątnych aluminiowych nanootworów od widzialnego do głębokiego ultrafioletu” . Postępy w nanoskali . 2 (9): 4153–4160. doi : 10.1039/D0NA00366B . PMC 9417158 . PMID 36132755 .
^ Barulin Aleksandr; Roy, Prithu; Claude, Jean-Benoît; Wenger, Jérôme (21.10.2021). „Wzmocnienie szybkości promieniowania Purcella białek wolnych od znaczników za pomocą plazmoniki aluminiowej w ultrafiolecie” . Journal of Physics D: Fizyka stosowana . 54 (42): 425101. doi : 10.1088/1361-6463/ac1627 . ISSN 0022-3727 . S2CID 235829393 .
^ Barulin Aleksandr; Claude, Jean-Benoît; Patra, Satyajit; Bonod, Nicolas; Wenger, Jérôme (9 października 2019). „Głębokie wzmocnienie plazmoniczne w ultrafiolecie autofluorescencji pojedynczego białka w falowodach w trybie zerowym”. Nano litery . 19 (10): 7434–7442. ar Xiv : 1909.08227 . doi : 10.1021/acs.nanolett.9b03137 . PMID 31526002 . S2CID 202660648 .
^ Barulin Aleksandr; Roy, Prithu; Claude, Jean-Benoît; Wenger, Jérôme (5 kwietnia 2022). „Optyczne anteny tubowe w ultrafiolecie do wykrywania pojedynczych białek bez etykiet” . Komunikacja natury . 13 (1): 1842. doi : 10.1038/s41467-022-29546-4 . PMC 8983662 . PMID 35383189 .
^ Roy, Prithu; Claude, Jean-Benoît; Tiwari, słoneczny; Barulin, Aleksander; Wenger, Jérôme (5 stycznia 2023). „Nanofotonika w ultrafiolecie umożliwia spektroskopię korelacji autofluorescencji na białkach wolnych od etykiet z pojedynczym tryptofanem”. Nano litery . 23 (2): 497–504. ar Xiv : 2301.01516 . doi : 10.1021/acs.nanolett.2c03797 . PMID 36603115 . S2CID 255416119 .

[1] Jan Kieleczawa (2004). Sekwencjonowanie DNA: optymalizacja procesu i analizy . Wydawcy Jones & Bartlett. P. 190. ISBN 978-0-7637-4782-4 .

[2] DH Russell (grudzień 1997). „Standard tłumienia falowodu poniżej wartości granicznej” . IEEE Trans. Teoria i technologia mikrofalowa . 45 (12): 2408–2413. Bibcode : 1997ITMTT..45.2408R . doi : 10.1109/22.643852 . S2CID 6236996 .

[Baibakov_Barulin_Roy_Claude_1999_pp._4153–4160-3] Bajbakow, Michaił; Barulin, Aleksander; Roy, Prithu; Claude, Jean-Benoît; Patra, Satyajit; Wenger, Jérôme (22.02.1999). „Falowody w trybie zerowym można ulepszyć: wzmocnienie fluorescencji za pomocą prostokątnych aluminiowych nanootworów od widzialnego do głębokiego ultrafioletu” . Postępy w nanoskali . 2 (9): 4153–4160. doi : 10.1039/D0NA00366B . PMC 9417158 . PMID 36132755 .

[4] Bajbakow, Michaił; Barulin, Aleksander; Roy, Prithu; Claude, Jean-Benoît; Patra, Satyajit; Wenger, Jérôme (2020). „Falowody w trybie zerowym można ulepszyć: wzmocnienie fluorescencji za pomocą prostokątnych aluminiowych nanootworów od widzialnego do głębokiego ultrafioletu” . Postępy w nanoskali . 2 (9): 4153–4160. doi : 10.1039/D0NA00366B . PMC 9417158 . PMID 36132755 .

[5] Barulin Aleksandr; Roy, Prithu; Claude, Jean-Benoît; Wenger, Jérôme (21.10.2021). „Wzmocnienie szybkości promieniowania Purcella białek wolnych od znaczników za pomocą plazmoniki aluminiowej w ultrafiolecie” . Journal of Physics D: Fizyka stosowana . 54 (42): 425101. doi : 10.1088/1361-6463/ac1627 . ISSN 0022-3727 . S2CID 235829393 .

[6] Barulin Aleksandr; Claude, Jean-Benoît; Patra, Satyajit; Bonod, Nicolas; Wenger, Jérôme (9 października 2019). „Głębokie wzmocnienie plazmoniczne w ultrafiolecie autofluorescencji pojedynczego białka w falowodach w trybie zerowym”. Nano litery . 19 (10): 7434–7442. ar Xiv : 1909.08227 . doi : 10.1021/acs.nanolett.9b03137 . PMID 31526002 . S2CID 202660648 .

[7] Barulin Aleksandr; Roy, Prithu; Claude, Jean-Benoît; Wenger, Jérôme (5 kwietnia 2022). „Optyczne anteny tubowe w ultrafiolecie do wykrywania pojedynczych białek bez etykiet” . Komunikacja natury . 13 (1): 1842. doi : 10.1038/s41467-022-29546-4 . PMC 8983662 . PMID 35383189 .

[8] Roy, Prithu; Claude, Jean-Benoît; Tiwari, słoneczny; Barulin, Aleksander; Wenger, Jérôme (5 stycznia 2023). „Nanofotonika w ultrafiolecie umożliwia spektroskopię korelacji autofluorescencji na białkach wolnych od etykiet z pojedynczym tryptofanem”. Nano litery . 23 (2): 497–504. ar Xiv : 2301.01516 . doi : 10.1021/acs.nanolett.2c03797 . PMID 36603115 . S2CID 255416119 .