Automatisches Kräftemessen im Zwergenreich – der neue NanoTweezer Surface

Nanopartikel werden immer häufiger in kommerziellen und industriellen Produkten eingesetzt. Die Anwen­dungs­felder reichen von der Kosmetik bis hin zu Arzneimitteln und zur medi­zi­­ni­schen Diagnostik. Eine Vor­her­sa­ge der Stabilität von syntheti­schen Na­no­partikeln innerhalb dieser Pro­duk­te bleibt eine wichtige und schwierige Herausforderung. Mit dem NanoTweezer von Optofluidics, der die Wechselwirkungen zwischen Na­no­partikeln und Oberflächen unter Ver­­wendung von optischen Nahfeld-Effekten direkt quantifiziert, kann die­se Herausforderung gemeistert wer­den. Beim NanoTweezer werden alle Partikel-Grenzflächenkräfte dadurch gemessen, dass ein Partikel im optischen Nahfeld gegen eine Re­­fe­renzfläche gezogen wird. Die (Braun´sche Molekular-) Bewegung des Partikels kann durch die Detektion sei­nes Streulichts im Mikroskop verfolgt werden. Im Gegensatz zur Ras­ter­kraftmikroskopie wird diese Tech­nik durch das thermische Rau­schen nicht beschränkt, sondern nutzt im Gegen­teil die Vorteile davon. Der Gleich­gewichtsabstand zwischen Par­tikel und Oberfläche charakterisiert dabei die Affinität der Che­mie bei­der Oberflächen. Der inte­grier­te Wel­lenleiter und die neue Archi­tektur der Mikrofluidik ermöglichen Hoch­durch­satzmessungen von etwa 1000 indi­viduellen Teilchen/h.

Der NanoTweezer Surface wird nun mit einem Laserausrichtungssystem geliefert, das den Laser automatisch zum Wellenleiter positioniert. Das erhöht die Systemleistung und bietet ein hohes Maß an Komfort. Gleich­zeitig werden die Rüstzeit und mögliche Anwenderfehler reduziert. Das System beruht auf piezoelektrischen Komponenten mit Nanometer-Auflö­sung und erzielt im Vergleich zu einer manuellen Ausrichtung eine viel größere Präzision.

Optofludics hat mit NT Spotlight eine komplett überarbeitete und integrierte NT-Surface-Software veröf­fentlicht. NT Spotlight ermöglicht Live-Na­no­­partikel-Tracking durch GPU-be­schleu­nigte Bildverarbeitung. Dies be­­­deutet, dass Bilddaten über eine Stun­de lang mit mehr als 4000 Bil­dern pro Sekunde erfasst werden können ohne dass dafür eine übermäßige Re­chenkapazität nötig ist. Die Daten­verarbeitung ist sehr schnell, da die Datei­größen um den Faktor 100 reduziert werden konnten. Zudem können die Daten von über 100-mal mehr Partikeln als bis­her gesammelt werden.

Mehr über das Einzel-Nanopartikel-Analysesystem NanoTweezer von Optofluidics