JP2022525916A - 散乱顕微鏡による検査 - Google Patents
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Abstract
Description
ρwは水分子の数密度(水溶液を考慮)、Cは前因子である。典型的な誘電体材料及びアルカリハロゲン塩の場合、前因子Cは1のオーダーである。
・電位を印加することによって、表面電荷を有する粒子を選択的に撥ね付け又は引き付ける。これは、様々な粒子が表面に引き付けられ、例えば、質量測光を使用して測定されることを可能にする。このような能力は、タンパク質及び核酸を有する生物学的サンプルのような混合粒子を含む物体において特に有用であってもよい。
・中性、陰性、及び/又は陽性において測定することによって、測定面との相互作用バイアスを確認し、すなわち、追加の種が電位において引き付けられないことを確認する。
・異なる電位における測定値、例えば、中性における測定値と特定の電位における測定値を比較する。代替的に、異なる電位における測定値を比較する。電位のある表面との相互作用は、電荷相互作用に基づく粒子結合と競合する。
・電位が結合された複合体の相互作用を選択的に解離することができるか否かを調べる。
・単一のナノスケールの物体の特性とそれらの(電気)化学状態、例えば、単一のタンパク質の酸化/還元、単一の粒子の触媒活性の進行、「検出された」生体分子の周囲の「見えない」イオンの存在量の変化、又は生体分子の化学的状態の変化を監視する。
・これらの物体と他の分子との相互作用、例えば、他の分子の結合/非結合、近くの物体又は表面とのイオン交換、溶媒における特定の分子への親和性を監視する。
・表面の不均一性及び特定の欠陥又は表面構造を同定及び監視する。
・表面において化合物の核形成、形成、及び解離を観察する。
・干渉散乱質量分析のために、溶液における分子の表面への結合/非結合速度を調整する。
・(継続的に)調整可能な表面電位を有する1つ以上の導電表面上で干渉散乱を実行する。
・反射コントラストのヘテロダイン測定を行う。
・材料特性を推測するために、単一の粒子レベルにおける表面電位の変化に対する反射コントラストの非線形応答を測定する。
・誘電物体上で光学コントラスト電気化学測定を実行する(金属粒子に関する以前の作業とは対照的)。
・溶媒特性及び反応性化学物質の存在を検出する。
・表面上で混合相(気泡、ポリマー)の動力学を調査する。
・光散乱信号で、ナノ細孔を通過する物体の動力学を監視する。
・基本的に表面上でサイクリックボルタンメトリーによって行われる多くの実験が、ここでは単一の粒子上で行われることができる。
・表面の上部上で、縁部において、又は尾根に沿ってイオン電流及びイオン濃度の具体的な変動を測定する。
・上記の全ての時間動力学を測定する。
Claims (20)
- 散乱顕微鏡による検査を実行する方法であって、
前記方法は、照明光を放射するように配置された光源及び光検出器を含む散乱顕微鏡で、表面を含む物体を画像化するステップを含み、前記顕微鏡は、前記照明光で物体を照らし、前記光検出器で前記物体から弾性散乱された光を検出するように配置され、
前記方法は、前記物体を画像化する際に前記物体の電気化学的特性に影響を与える電位を前記表面に印加するステップを更に含み、前記物体は、前記照明光の波長及び前記印加された電位においてプラズモン共鳴周波数を有さないように選択されている、方法。 - 電気二重層が、前記物体において形成され、前記表面への前記電位は、前記電気二重層の電気化学的特性に影響を与える、請求項1に記載の方法。
- 前記表面は、導電性材料の表面であり、前記表面に電位を印加するステップは、前記導電性材料に前記電位を印加するステップを含む、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記導電性材料は金属でない、請求項3に記載の方法。
- 前記表面は、誘電体材料の表面であり、前記表面に電位を印加するステップは、前記誘電体材料を介して容量的に前記電位を印加するステップを含む、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記物体は、前記表面上に少なくとも1つの粒子を更に含む、請求項1~5の何れか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの粒子は、5000kDa以下の質量を有する、請求項6に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの粒子は、10kDa以上の質量を有する、請求項6又は7に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの粒子は、10-17m2以下の前記照明光に対する散乱断面積を有する、請求項7又は8に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの粒子は、10―26m2以上の前記照明光に対する散乱断面積を有する、請求項7~9の何れか一項に記載の方法。
- 前記電位は、それによって影響を受ける前記物体の電気化学的特性の応答期間に亘って一定である振幅を有する、請求項1~10の何れか一項に記載の方法。
- 前記電位は、それによって影響を受ける前記物体の電気化学的特性の応答周期より短い周期に亘って変化する振幅を有する、請求項1~10の何れか一項に記載の方法。
- 前記電位は、それによって影響を受ける前記物体の電気化学的特性の応答周期より短い周期に亘って交流する振幅を有する、請求項13に記載の方法。
- 前記方法が、複数の異なる電位を前記表面に印加するステップと、前記物体の一部及び/又は周囲環境の特性評価のために、各電位に関して、前記物体の前記一部から弾性散乱された前記光を検出するステップとを含む、請求項1~13の何れか一項に記載の方法。
- 各電位に関して、前記物体の一部から弾性散乱された前記光のプロファイルの参照プロファイルとの類似度を決定するステップを更に含む、請求項15に記載の方法。
- 前記顕微鏡は、前記光検出器によって検出された信号が、前記物体から弾性散乱された前記光の振幅を感知できるように配置されている、請求項1~15の何れか一項に記載の方法。
- 前記顕微鏡は、干渉散乱顕微鏡又は暗視野散乱顕微鏡である、請求項1~16の何れか一項に記載の方法。
- 前記顕微鏡は、前記物体の2次元画像を出力するように配置されている、請求項1~17の何れか一項に記載の方法。
- 前記光は、紫外線、可視光、又は赤外線である、請求項1~18の何れか一項に記載の方法。
- 散乱顕微鏡装置であって、
表面を含む物体と、
照明光を放射するように配置された光源及び光検出器を含む顕微鏡であって、前記照明光で前記物体を照らし、前記光検出器で前記物体から弾性散乱された光を検出するように配置されている顕微鏡と、
前記物体を画像化する際に前記物体の電気化学的特性に影響を与える電位を前記表面に印加するように配置された電圧源であって、前記物体は、前記照明光の波長及び前記印加された電位においてプラズモン共鳴周波数を有さないように選択されている、電圧源と
を備える散乱顕微鏡装置。
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