DE102006049687A1 - High resolution imaging method for capturing a test substance in a test medium comprises interacting the test substance and a reference substance bounded to a solid-phase and capturing the resulting optical changes by ellipsometer - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für bildgebende Messungen zur quantitativen markierungsfreien Analyse dünner Biofilme, Biosensoren, Biochips und Bioschichtsystemen sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens. Anwendungsgebiete der Erfindung sind die Lebenswissenschaften (Life Sciences) und die Materialwissenschaften.The The invention relates to a method for imaging measurements for quantitative mark-free analysis of thin biofilms, biosensors, Biochips and biolayer systems as well as an arrangement for carrying out the Process. Areas of application of the invention are the life sciences (Life Sciences) and materials science.
Kommerzielle IR-Ellipsometer können zur Zeit nanometerdicke biologische Schichten nur mit einer für viele Einsatzbereiche unzureichenden Ortsauflösung untersuchen, da bei Verwendung von nichtbrillanten Strahlungsquellen die entsprechende Empfindlichkeit bei hoher Ortsauflösung (kleiner 1mm2) und Öffnungswinkeln kleiner +/-4° in einer einfachen Reflexion für beliebige Substrate zur Zeit nicht erreicht werden kann.Commercial IR ellipsometers can currently only analyze nanometer-sized biological layers with an inadequate spatial resolution for many areas of application since, when using non-brilliant radiation sources, the corresponding sensitivity with high spatial resolution (less than 1 mm 2 ) and aperture angles of less than +/- 4 ° in a simple reflection for any substrates currently can not be achieved.
Der Stand der Technik wird durch eine Reihe von kommerziellen IR Ellipsometern der Firmen SOPRA, SENTECH Instruments, J. A. WOOLLAM präsentiert.Of the The state of the art is covered by a number of commercial IR ellipsometers SOPRA, SENTECH Instruments, J. A. WOOLLAM.
Allgemeines
Merkmal dieser Geräte
ist die Verwendung eines Interferometers mit Globarlichtquelle für den mittleren
infraroten Spektralbereich. Für
hochauflösende
ellipsometrische Messungen sind die Dokumente
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Messanordnung bereitzustellen, die die Vermessung und quantitative Untersuchung einer dünnen Schicht (1-1000 nm) oder eines entsprechenden Schichtenstapel eines Biosensors, Biochips oder Bioarrays im infraroten Spektralbereich markierungs- und berührungsfrei mit hoher lateraler Auflösung (kleiner 1mm2) in Bezug auf Komposition, Schichtdicke und Ladungsträgereigenschaften ohne probenspezifische Einschränkungen (Metallschicht und Vielfachreflexionen) ermöglicht.The invention is therefore based on the object to provide a method and a measuring arrangement, the measurement and quantitative examination of a thin layer (1-1000 nm) or a corresponding layer stack of a biosensor, biochip or bioarray in the infrared spectral marker and non-contact with high lateral resolution (less than 1mm 2 ) in terms of composition, layer thickness and charge carrier properties without sample specific limitations (metal layer and multiple reflections).
Diese Aufgabe wird gemäß einem Verfahren nach Anspruch 1 und einer Messanordnung gemäß Anspruch 4 gelöst. Die weiteren Ansprüche sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.These Task is done according to a The method of claim 1 and a measuring arrangement according to claim 4 solved. The other claims are preferred embodiments the invention.
Bei den Arbeiten, die zu der Erfindung geführt haben, wurde vollkommen überraschend festgestellt, dass die Verwendung von brillantem Infrarotlicht im mittleren Infraroten Spektralbereich (400-4000 cm-1) zur biosensorischen Vermessung von Biochips hervorragend geeignet ist. Dadurch sind auch keine Metallschichten auf dem zu vermessenden Probenträgern mehr erforderlich, wie sie bei gängigen Verfahren zur ellipsometrischen Vermessung von Biochips verwendet werden.In the work that led to the invention, it was found quite surprisingly that the use of brilliant infrared light in the mid-infrared spectral range (400-4000 cm -1 ) for biosensory measurement of biochips is outstandingly suitable. As a result, metal layers on the sample carriers to be measured are no longer required, as they are used in conventional methods for ellipsometric measurement of biochips.
Die Erfindung betrifft daher die polarisationsabhängige Spektroskopie, insbesondere Ellipsometrie im mittleren infraroten Spektralbereich (400cm-1 bis 4000cm-1) für bildgebende Messungen zur quantitativen und markerfreien Analyse dünner Biofilme, Biosensoren, Biochips auf halbleitenden, isolierenden und metallischen Substraten und deren Veränderung (z.B. Adsorption von Molekülen). Mit dem Verfahren sind prinzipiell auch Schichtsysteme aus unterschiedlichen biologischen Substanzen, insbesondere Peptiden und Proteinen, (z.B. aus einer kovalent an die Oberfläche gekoppelten Substanz (z.B. Antigen) und einer an diesem nicht-kovalent gebundenen Substanz (z.B. Antikörper) nachweisbar und vermessbar. Charakteristische Messgrößen sind neben der einfachen Identifikation einer Molekülart die Schichtdicke, Leitfähigkeit und molekulare Struktur des Films. Die Erfindung ist an die Verwendung einer brillanten Strahlungsquelle (wie Synchrotron, Laser) gekoppelt. Der Begriff "brillante Strahlungsquelle" im Sinne der Erfindung umfasst Quellen, die mehr Photonen in einen definierten Raumwinkel strahlen als eine Globarquelle, d.h. deren Strahlungsstärke in Wm-2sr-1 größer ist als die einer Globarquelle. Insbesondere sind hiermit alle Strahlungsquellen gemeint, die eine größere Strahlstärke für einen vertikalen und/oder horizontalen Öffnungswinkel haben, der kleiner als 30mrad ist. Es ermöglicht eine laterale Auflösung < 1mm2 und erlaubt quantitative labelfreie Untersuchungen von Filmen und Arrays mit Schichtdicken von ein paar mm bis 1 μm.The invention therefore relates to polarization-dependent spectroscopy, in particular ellipsometry in the mid-infrared spectral range (400 cm -1 to 4000 cm -1 ) for imaging measurements for quantitative and marker-free analysis of thin biofilms, biosensors, biochips on semiconducting, insulating and metallic substrates and their modification (eg adsorption of molecules). In principle, layer systems of different biological substances, in particular peptides and proteins (eg of a substance covalently coupled to the surface (eg antigen) and of a substance (eg antibody) covalently bound to the surface, can also be detected and measured by the method In addition to the simple identification of one type of molecule, the layer thickness, conductivity and molecular structure of the film are coupled The invention is coupled to the use of a brilliant radiation source (such as synchrotron, laser) The term "brilliant radiation source" in the sense of the invention comprises sources containing more photons radiate into a defined solid angle as a globar source, ie its radiant intensity in Wm -2 sr -1 is greater than that of a globar source, in particular all radiation sources are meant, which have a larger radiant intensity for a vertical and / or horizontal opening angle, which is smaller than 30 It enables a lateral resolution <1mm 2 and allows quantitative label-free analysis of films and arrays with layer thicknesses of a few mm to 1 μm.
Kern
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist also die Verwendung einer brillanten Infrarotlichtquelle (11,
Nummerierungen werden hier und nachfolgend zur besseren Übersicht
gegeben) im mittleren Infraroten Spektralbereich (400-4000 cm-1) zum Speisen eines Ellipsometers (
Bevorzugt
wird als brillante Infrarotlichtquelle (
Als
verwendete Testsubstanz (
Als
Testmedium (
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst dabei die Schritte
- – Beaufschlagung einer Festphase
(
6 ), an deren Oberfläche ein Film (7 ) mit einer Prüfsubstanz (5 ) angeordnet ist, mit einem Testmedium (4 ), - – Vermessung
von optischen Veränderungen
(
9 ) in dem Film (7 ), die durch die Wechselwirkung der Prüfsubstanz (5 ) mit der Testsubstanz (3 ) verursacht sind, mittels eines Ellipsometers (8 ), und - – ggf.
Vergleichen der Ergebnisse mit einer Standardprobe (
10 ).
- - imposition of a solid phase (
6 ), on whose surface a film (7 ) with a test substance (5 ) is arranged with a test medium (4 ) - - Measurement of optical changes (
9 ) in the film (7 ) caused by the interaction of the test substance (5 ) with the test substance (3 ) by means of an ellipsometer (8th ), and - - If necessary, compare the results with a standard sample (
10 ).
Die
Beaufschlagung erfolgt vorteilhafterweise mit gängigen Verfahren zum Inkontaktbringen
einer funktionalisieren Oberfläche
mit einem zu testenden Medium, bspw. durch Aufbringen eines Gases
oder einer Flüssigkeit,
bspw. durch Aufpipettieren des Testmediums (
Die
ellipsometrische Vermessung der Probe aus Festphase (
Bevorzugt
wird für
das erfindungsgemäße Verfahren
eine Festphase (
Besonders
bevorzugt wird als Festphase (
Erfindungsgemäß wird eine
Festphase (
Als
immobilisierte Prüfsubstanz
(
Besonders
bevorzugt ist es insbesondere auch, wenn mehrere Prüfsubstanzen
oder unterschiedliche Mengen einer Prüfsubstanz verwendet werden,
die ortsadressiert auf der Festphase (
Vorteilhafterweise
sind für
das erfindungsgemäße Verfahren
alle möglichen
Messanordnungen geeignet, die für
ellipsometrische Vermessungen einer Probe geeignet sind. Besonders
bevorzugt wird ein Ellipsometer (
Als
besonders vorteilhaft hat sich für
das erfindungsgemäße Verfahren
insbesondere die Verwendung eines Ellipsometers (
Als
optischen Veränderungen
(
Für unterschiedliche
Anwendungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist es vorteilhaft, wenn eine Standardprobe (
Besonders
vorteilhaft für
das erfindungsgemäße Verfahren
ist es insbesondere, wenn die Standardprobe (
Ein
anderer Aspekt der Erfindung betrifft eine Messanordnung, vorzugsweise
zur Durchführung
des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-3, mit einem Ellipsometer
(
Insbesondere
ist die erfindungsgemäße Anordnung
derart ausgestaltet, dass optische Veränderungen (
In
einer für
die verschiedenste Anwendungen besonders vorteilhaften Ausführungsform
ist die Strahlungsquelle (
Besonders
bevorzugt beinhaltet die Messanordnung ein Ellipsometer (
Besonders
vorteilhaft für
unterschiedlichste Anwendungen ist insbesondere eine erfindungsgemäße Messanordnung
mit einem Ellipsometers (
Die
Strahlungsquelle (
Die
Testsubstanz (
Besonders
vorteilhaft für
die erfindungsgemäße Anordnung
haben sich als Prüfsubstanz
(
In
einer anderen besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Messanordnung sind
mehrere Prüfsubstanzen
oder unterschiedliche Mengen einer Prüfsubstanz ortsadressiert auf
der Festphase (
Bei
einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung
ist die Festphase (
Besonders
bevorzugt ist die Festphase (
In
einer anderen besonders geeigneten Ausführungsform der Anordnung ist
die Oberfläche
der Festphase (
Für unterschiedliche
Anwendungen der erfindungsgemäßen Anordnung
ist es auch von Vorteil, wenn die Anordnung mit einer Standardprobe
(
In
einer besonders geeigneten Ausgestaltung der Messanordnung, ist
die Standardprobe (
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft das erfindungsgemäße Verfahren in seinen unterschiedlichen Ausführungsformen, für das die erfindungsgemäße Anordnung in ihren unterschiedlichen Ausgestaltungen verwendet wird.One Another aspect of the invention relates to the method according to the invention in its different embodiments, for the the inventive arrangement is used in their different embodiments.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Messanordnung besteht darin, zerstörungs- und markierungsfrei Proben, insbesondere Biosensoren und Biochips mit hoher Ortsauflösung quantitativ untersuchbar zu machen. Ein weiterer großer Vorteil gegenüber Standardverfahren (z.B. Chemilumineszenzimaging) und Messanordnungen zu ihrer Umsetzung ist die hohe Informationsvielfalt (Schichtdicke, Komposition, Ladungsträgereigenschaften) die über die reine Identifikation des Materials hinausgehend erreicht werden kann. Synchrotron – oder breitbandige Laserquellen für das mittlere Infrarote sind dafür genauso geeignet wie einzelne Laserlinien von Molekülgaslasers und Festkörper- bzw. Halbleiterlasern oder schmale Frequenzbereiche von Quantenkaskadenlaser und Differenzfrequenzerzeugungslasern. Das Verfahren kann für eine breite Palette von Substraten eingesetzt werden.Of the Advantage of the method according to the invention and the measuring arrangement according to the invention is to destroy and label-free samples, especially biosensors and biochips with high spatial resolution to be quantitatively examined. Another big advantage across from Standard methods (e.g., chemiluminescence imaging) and measuring arrangements their implementation is the high amount of information (layer thickness, Composition, charge carrier properties) the above the pure identification of the material can be achieved can. Synchrotron - or broadband laser sources for the middle infrared are for it just as suitable as single laser lines of molecular gas laser and solid state or semiconductor lasers or narrow frequency ranges of quantum cascade lasers and difference frequency generation lasers. The procedure can be for a wide Range of substrates can be used.
Ausreichend für die erfindungsgemäße Anordnung und das erfindungsgemäße Verfahren ist prinzipiell ein Infrarotellipsometer mit einem Mappingtisch bei Verwendung einer brillanten (Laser, Synchrotron) oder hochintensiven Strahlungsquelle geeignet. Im Vergleich zu geläufigen anderen kommerziellen Verfahren (z.B. Chemilumineszence-, Fluorescence-, Radioactive imaging) muss bei diesem Verfahren die zu erfassende Probe bzw. Testsubstanz nicht manipuliert (gelabelt) werden. Darüber hinaus ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Messanordnung über die reine Identifikation eine materialspezifische Information durch das Berechnen gemessener Spektren in optischen Modellen möglich.Sufficient for the inventive arrangement and the method according to the invention is basically an infrared ellipsometer with a mapping table when using a brilliant (laser, synchrotron) or high-intensity Radiation source suitable. Compared to other common commercial Methods (e.g., chemiluminescence, fluorescence, radioactive imaging) In this procedure, the sample or test substance to be detected must be not be manipulated (labeled). In addition, with the method according to the invention and the measuring device according to the invention on the pure identification a material-specific information calculating measured spectra in optical models possible.
Als nicht erschöpfendes Ausführungsbeispiel wurde das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Anordnung mit einem Synchrotronmappingellipsometer für die Untersuchung eines Biosensors erprobt, das Verfahren und die Messanordnung sind aber ebenso mit allen in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen gegebenen technischen Merkmalen in ihren unterschiedlichen Kombinationen realisierbarAs a non-exhaustive embodiment, the inventive method and the inventions The arrangement according to the invention is tested with a synchrotron mapping ellipsometer for the examination of a biosensor, but the method and the measuring arrangement can also be implemented with all the technical features given in the present description and the claims in their different combinations
Technische
bzw. wissenschaftliche Grundlagen, die Funktionsweise und der Aufbau,
sowie die Vorteile und Verbesserungen gegenüber dem Stand der Technik und
die Realisierung durch Versuche werden beispielhaft auch durch das
beiliegende Manuskript (
KurzzusammenfassungQuick Facts
Zur Zeit verwendete Standardmethoden, zum Auslesen von Mikroarrays sind Fluoreszenz- und Chemilumineszenz-Techniken. Diese Methoden erfordern das Labeln einzelner Komponenten und für gewöhnlich werden nur Konzentrationen bestimmt. Eine labelfreie Methode, die außerdem eine quantitative Spektralanalyse zur Bestimmung der der Komposition und molekularer Wechselwirkungen ermöglicht, würde von großem Vorteil sein. In diesem Beitrag wird zum ersten Mal gezeigt, dass die IR Ellipsometrie die labelfreie Bildgebung eines Biochips vor und nach Inkubation mit einem Peptide erlaubt. Die Messungen zeigen, dass die IR-Ellipsometrie ein empfindliches Werkzeug für lateral aufgelöste Untersuchungen zur Identifikation und zur Bestimmung der Komposition ist. Die erforderliche laterale Auflösung wurde erzielt, indem man Strahlung von einem Infrarotsynchrotronstrahlrohr verwendete.to Time standard methods used to read out microarrays Fluorescence and chemiluminescence techniques. These methods require Labeling of individual components and usually only concentrations certainly. A label-free method, which also provides a quantitative spectral analysis to determine the composition and molecular interactions allows would from great advantage be. This post shows for the first time that the IR Ellipsometry label-free imaging of a biochip before and after Allowed incubation with a peptide. The measurements show that IR ellipsometry is a sensitive tool for lateral resolution Investigations on the identification and determination of the composition is. The required lateral resolution was achieved by Radiation from an infrared synchrotron tube used.
Einleitungintroduction
Einige Anwendungen der Ellipsometrie in den Lebenswissenschaften und für Untersuchungen von Bioarrays sind bekannt für den sichtbaren Spektralbereich [1, 2]. Für Biofilme ist dieses Verfahren vor kurzem für den Infraroten Spektralbereich [3-7] erweitert worden. Jedoch im Gegensatz zu dem sichtbaren Spektralbereich (VIS), kann man im Infraroten einen deutlich höheren spezifischen Kontrast durch Schwingungsabsorptionen erzielen. Es ist gezeigt worden, dass Aufbau, molekulare Orientierung, Dicken und optische Konstanten durch die Auswertung der IR ellipsometrischer Spektren [7] bestimmt werden können. Von diesem Gesichtspunkt erwarteten wir, dass die IR Ellipsometrie ein ideales Werkzeug für die Untersuchung solcher Biosensoren und der Proteinadsorption darauf ist. Das Verfahren scheint zu diesem Zweck gut geeignet zu sein, auch aufgrund der Monolagenempfindlichkeit und der Möglichkeit der quantitativen Auswertung durch den Gebrauch von optischen Modellen. Wir möchten anmerken, dass IRSE einige Eigenschaften mit anderen spektralanalytischen Infrarotmethoden wie Reflexions-Absorptions-Infrarotspektroskopie (RAIRS) teilt, eine kurze Diskussion über diesen Punkt ist in Referenz 7 zu finden. Für IR-ellipsometrische Mappinguntersuchungen mit lateralen Auflösungen unterhalb von 1mm2, wird brillantere Strahlung als die von Standard MIR Quellen, wie z.B. eines Globars, benötigt, um Monolagenempfindlichkeit in den angemessenen Messzeiten zu erzielen. Eine Quelle, welche den gesamten Infrarotbereich liefert, ist Infrarotsynchrotronstrahlung. Für die dargestellten Untersuchungen haben wir das verbesserte IR Mapping Mikrofokus Ellipsometer [8-9] an dem IR Strahlrohr des Synchrotronspeicherringes bei BESSY verwendet. [10]Some applications of ellipsometry in the life sciences and for investigations of bioarrays are known for the visible spectral range [1, 2]. For biofilms, this method has recently been extended to the infrared spectral range [3-7]. However, in contrast to the visible spectral range (VIS), one can achieve a significantly higher specific contrast in the infrared by absorption of vibrations. It has been shown that the structure, molecular orientation, thicknesses and optical constants can be determined by the evaluation of the IR ellipsometric spectra [7]. From this point of view, we expected IR ellipsometry to be an ideal tool for studying such biosensors and protein adsorption on them. The method seems to be well suited for this purpose, also because of the monolayer sensitivity and the possibility of quantitative evaluation through the use of optical models. We would like to note that IRSE shares some features with other infrared spectral analysis methods, such as Reflection Absorption Infrared Spectroscopy (RAIRS), a brief discussion of this point can be found in Reference 7. For IR ellipsometric mapping studies with lateral resolutions below 1mm 2 , more brilliant radiation than standard MIR sources, such as a globar, is needed to achieve monolayer sensitivity in the appropriate measurement times. One source that provides the entire infrared range is infrared synchrotron radiation. For the studies presented, we used the improved IR Mapping Microfocus Ellipsometer [8-9] on the IR beam tube of the synchrotron storage ring at BESSY. [10]
Infrarotellipsometrie-AufbauInfrarotellipsometrie construction
IR
Ellipsometrie wurde vor kurzem als Methode in der Dünnfilmanalyse
[7, 11] etabliert. Kommerzielle Geräte mit angemessener Auswertesoftware
werden von mehreren Herstellern angeboten (z.B. SOPRA; J. A. Woollam
Co., Inc.; SENTECH Instrumente GmbH). Das Ellipsometer, das in dieser
Arbeit verwendet wurde, ist speziell für die Nutzung von Infrarotstrahlung
an einem Synchrotronspeicherring entwickelt worden und kann dadurch
eine laterale Auflösung
von unter 300 × 300μm2 erzielen. Für eine allgemeine Beschreibung
unserer Methode beziehen wir uns auf Referenz 7, ausführlichere
Informationen über
die Ellipsometrie können anderswo
gefunden werden [11, 12]. Eine kurze Beschreibung des ellipsometrischen
Prinzips wird unten gegeben. Wie in
Die ellipsometrischen Parameter sind definiert durch die Größe ρ, welche durch Verhältnis der komplexen Reflexionskoeffizienten rs und rp gegeben ist: The ellipsometric parameters are defined by the size ρ, which is given by the ratio of the complex reflection coefficients r s and r p :
Für Analyse und Ermittlung der optischen Konstanten eines dünnen organischen Filmes auf einem Substrat kann eine optische Simulation verwendet werden [7]. Dabei können Aufbau, Dicke, Brechungsindex, Absorptionsindex und Schwingungsparameter des organischen Films durch Best-Fit Simulationen bestimmt werden, in denen die Parameter der Simulationen solange geändert werden, bis die beste Übereinstimmung zwischen berechneten und gemessenen Spektren erzielt wird [7].For analysis and determining the optical constants of a thin organic film a substrate can use an optical simulation [7]. It can Structure, thickness, refractive index, absorption index and vibration parameters of organic film to be determined by best-fit simulations, in which the parameters of the simulations are changed as long as until the best match between calculated and measured spectra is achieved [7].
Infrarotellipsometrie-ErgebnisseInfrarotellipsometrie results
Die Bande bei 1288 cm-1 in den Linkerspektren wird einer Schwingung der Kopfgruppe des Linkers zugeordnet. Für die Zuordnung anderer Banden folgen wir der Diskussion in Referenz 21. Bänder im Frequenzbereich von 1600-1700 cm-1 werden einer Amid I Bande zugewiesen, die hauptsächlich durch C=O Streckschwingungen und zu einem kleineren Teil durch CN und CCN Deformationsschwingungen entsteht. Die Bande im Bereich von 1510-1580 cm-1 wird der Amid II Bande zugeordnet, welche eine gemischte Mode, dominiert durch die Deformationsschwingung von NH und den CN Streckschwingungen ist, aber auch aus einem kleineren Teil von C=O und N-C Deformationsschwingungen besteht [21]. Im Bereich zwischen 1200-1350 cm-1 ist die Amid III Bande zu sehen, welche für Peptide beobachtet wird, und aus einer Kombination der „inphase" NH Deformationsschwingung und C-C und C-N Streckschwingungen und einer C=O Deformationsschwingung ist. Die Amid I und Amid II Banden können Schwingungen der Seitenketten der Aminosäure, wie z.B. Schwingungen von CH, COOH, -NH2 und -NH3+ Gruppen, überdeckt werden [13].The band at 1288 cm -1 in the linker spectra is assigned to an oscillation of the head group of the linker. For the assignment of other bands, we follow the discussion in reference 21. Bands in the frequency range of 1600-1700 cm -1 are assigned to an amide I band, which arises mainly by C = O stretching vibrations and to a lesser extent by CN and CCN deformation vibrations. The band in the range of 1510-1580 cm -1 is assigned to the amide II band, which is a mixed mode dominated by the deformation vibration of NH and the CN stretching vibrations, but also consists of a smaller part of C = O and NC deformation vibrations [ 21]. In the range between 1200-1350 cm -1 , the amide III band observed for peptides is seen, and is a combination of "in-phase" NH deformation vibration and CC and CN stretching vibrations and a C = O deformation vibration Amide II bands can be masked by vibrations of the side chains of the amino acid, such as vibrations of CH, COOH, -NH2, and -NH3 + groups [13].
Die qualitative Deutung der Bandenformen [6] ist in Übereinstimmung mit eine isotropen Filmstruktur, aber eine leichte Bevorzugung von out-of-plane Übergangsdipolmomenten kann in diesem Stadium der Auswertung nicht ausgeschlossen werden. Prinzipiell können die gemessenen Spektren durch optische Simulation umfassender ausgewertet werden. Für solche Auswertungen würden die optischen Konstanten der einzelnen Materialien benötigt, um sie als Startparameter für die Simulation zu verwenden. Die Kenntnis der Konstanten würde die Berechnung der ellipsometrischen Spektren für wahrscheinliche Szenarien erlauben (sehen Sie z.B. Referenz 7). Die Arbeiten hierzu werden zur Zeit weitergeführt. Zusammenfassend, haben die dargestellten Resultate gezeigt, dass die IR Mapping Ellipsometrie zur ortsaufgelösten Kompositionsanalyse von Biochips verwendet werden kann.The qualitative interpretation of the band forms [6] is consistent with an isotropic one Film structure, but a slight preference for out-of-plane transition dipole moments can not be excluded at this stage of the evaluation. In principle, you can the measured spectra are evaluated more comprehensively by optical simulation become. For such evaluations would the optical constants of each material needed to they as starting parameters for to use the simulation. The knowledge of the constants would be the Calculation of ellipsometric spectra for probable scenarios allow (see example reference 7). The work will be done continued at the moment. In summary, the results presented have shown that IR mapping ellipsometry for spatially resolved composition analysis of Biochips can be used.
ZusammenfassungSummary
Es wurde gezeigt, dass IR Ellipsometrie als chemisch empfindliche zerstörungsfreie Methode für die fabelfreie Charakterisierung eines Biochips und der Anbindung eines Polypeptides verwendet werden kann. Im Vergleich zu weiter verbreiteten Chemilumineszenz-Imaging Verfahren kann aus IR ellipsometrischen Spektren labelfrei spezifische Information zur Identifizierung von unterschiedlichen Materialien (Linker, Peptid) gewonnen werden. Mappingellipsometrie erlaubt die Untersuchung größerer Probenbereiche mit einer örtlichen Auflösung kleiner als 300 μm × 300 μm. Für den untersuchten Biochip wurde eine heterogene Schichtstärke des Linkers und des gebundenen Peptidfilmes unter der Annahme gefolgert, dass die Filmstruktur isotrop ist. Weitere Auswertung in optischen Referenzmodellen ist in Arbeit. Die Absicht der zukünftigen Arbeit ist, die molekulare Struktur des organischen monomolekularen Films aufzuklären.It IR ellipsometry has been shown to be chemically sensitive non-destructive Method for the fab free characterization of a biochip and the connection a polypeptide can be used. Compared to further Common chemiluminescence imaging procedure may be from IR ellipsometric spectra label-free specific information to identify different Materials (linker, peptide) are obtained. Mappingellipsometrie allows the examination of larger sample areas with a local resolution smaller than 300 μm × 300 μm. For the examined Biochip was a heterogeneous layer of the linker and bound Peptide film inferred on the assumption that the film structure isotropic. Further evaluation in optical reference models is in progress. The intention of the future Work is the molecular structure of the organic monomolecular To enlighten films.
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Claims (7)
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---|---|---|---|
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Country | Link |
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---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |