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Optical cellular delivery and intracellular sensing of fN forces using gold nanoparticles
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Li, Miao |
| Copyright Year | 2016 |
| Abstract | Gold-Nanopartikel sind in den vergangenen Jahren zu einem wichtigen Werkzeug der Nanowissenschaften geworden. Die starke Kopplung zwischen sichtbarem Licht und Goldnanopartikeln verursacht zum einen eine grose nichtradiativen Energieumwandlung, das sogenannte plasmonische Heizen, welches einen kontrollierbaren Temperaturanstieg in der Partikelumgebung ermoglicht. Zum anderen wirken auf Goldnanopartikel optische Krafte, die fur deren optische Manipulation genutzt werden konnen. In dieser Dissertation wird gezeigt, wie diese Effekte fur das Injizieren einzelner Nanopartikel in Zellen sowie fur intrazellulare Messungen verwendet werden konnen. Zuerst wird eine neuartige Methode, um Goldnanopartikel (80nm Durchmesser) in lebende Zellen einzubringen, vorgestellt. Dazu werden diese zuerst durch optische Krafte mit einem fokussierten Laserstrahl auf die Oberflache lebender Zellen aufgebracht. Anschliesend konnen die Goldnanopartikel einzeln durch eine Kombination aus plasmonischem Heizen und optischen Kraften injiziert werden. Der Prozess wurde sowohl durch chemische, als auch durch optische Methoden charaktierisiert. Weiter wurde beobachtet, dass die erfolgreiche Partikelinjektion mit der Ausbildung einer Kavitationsblase einhergeht, welche eine Perforation der Zellmembran verursacht. Die Uberlebensrate der Zellen fur diesen Prozess lag dabei bei uber 70%. Der zweite Teil dieser Arbeit beschaftigt sich mit der Nutzung von Goldnanopartikeln, welche in lebende Zellen entweder injiziert oder durch Endozytose eingeschleust wurden, als Messsonden durch Fourieranalyse ihrer Trajektorien. Durch das periodische Heizen eines Goldnanopartikels in Zellnahe wird eine Kavitationsblase erzeugt, die einen periodischen Kraftubertrag auf die Zelle verursacht, was zu Nicht-Gleichgewichts Fluktuationen der Detektorpartikel in der Zelle fuhrt. Die spektrale Leistungsanalyse der Partikelbewegung gibt sowohl Aufschluss uber die physikalischen Eigenschaften der Partikelumgebung, als auch uber die Grose der wirkenden Kraft. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://edoc.ub.uni-muenchen.de/19664/1/Li_Miao.pdf |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
