BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  23,158,960
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Vật lý nguyên tử, vật lý phân tử và vật lý hóa học

Vũ Xuân Hòa, Hoàng Văn Quế, Phạm Thị Thu Hà(1), Nguyễn Thị Hương

Xác định hệ số khuếch tán dịch chuyển của một hạt nano vàng duy nhất trong hỗn hợn nước + Glycerol

Determination of translational diffusion coefficient of a single gold nanoparticle in water + glycerol mixed

Khoa học và Công nghệ - Đại học Thái Nguyên

2019

7

83-88

1859-2171

Hạt nano vàng, Hệ số khuếch tán, Chuyển động Brown, Hệ số nhớt, Glycerol

Gold nanoparticles, Brownian motion, Diffusion coefficient, Viscosity coefficient, Glycerol

Trong bài báo này chúng tôi trình bày nghiên cứu hệ số khuếch tán của một hạt nano vàng trong môi trường phức hợp nước +glycerol bằng phương pháp theo dõi đơn phân tử. Các hạt nano vàng được chế tạo bằng phương pháp Turkevich cho dạng cầu với kích thước trung bình 15 nm và đơn phân tán trong nước. Sau khi chế tạo, các hạt nano vàng được khảo sát trong các môi trường hỗn hợp nước +glycerol với các tỷ lệ khác nhau. Dưới kính hiển vi quang học trường tối, dễ dàng quan sát và theo dõi các hạt nano chuyển động Brown từ đó xác định được bình phương dịch chuyển trung bình, tiếp theo xác định được hệ số khuếch tán D. Các môi trường lần lượt được khảo sát là nước + 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70% và 90% glycerol. Kết quả cho thấy, hệ số khuếch tán D của cùng một hạt nano tỷ lệ nghịch với lượng glycerol trong dung dịch chứa hạt. Kết quả này có ý nghĩa quan trọng trong nghiên cứu động học của các protein trong màng tế bào sống-một hướng mà đang được rất nhiều nhà khoa học quan tâm.

In this paper, we present the study of the diffusion coefficient of a single gold nanoparticle in the water + glycerol complex medium by single molecule tracking method. The spherical gold nanoparticles are fabricated by Turkevich method with average size of 15 nm and dispersion in water. After fabrication, gold nanoparticles are placed in the water + glycerol mixture with different proportions. It is easy to observe and track nanoparticles of Brownian motion under darkfield optical microscopy, thereby determining the mean square displacement (MSD), then determining the diffusion coefficient D. The medium of water + 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70% and 90% glycerol were investigated. The results show that the diffusion coefficient D of a single nanoparticle is inversely proportional to the amount of glycerol in the solution containing the grain. This result is important to the study of the dynamic of proteins in living cell membranes - one direction is of interesting.

TTKHCNQG, CTv 178

Xem toàn văn
  • [1] Jun Ando; Akihiko Nakamura; Akasit Visootsat; Mayuko Yamamoto; Chihong Song; Kazuyoshi Murata; Ryota Iino (2018), SingleNanoparticle Tracking with Angstrom Localization Precision and Microsecond Time Resolution,Biophysical Journal, 115, pp. 1-15
  • [2] Yu Cai; Daniel K. Schwartz (2018), Singlenanoparticle tracking reveals mechanisms of membrane fouling,Journal of Membrane Science, 563, pp. 888-895
  • [3] N. S. Cheng (2008), Formula for the viscosity of a glycerol-water mixture,Industrial and Engineering Chemistry Research, 47, pp. 3285- 3288
  • [4] I. F. Sbalzarini; P. Koumoutsakos (2005), Feature point tracking and trajectory analysis for video imaging in cell biology,Journal of Structural Biology, 151, pp. 182-195
  • [5] C. J. Behrend; J. N. Anker; B. H. McNaughton; M. Brasuel; M. A. Philbert; R. Kopelman (2004), Metalcapped brownian and magnetically modulated optical nanoprobes (MOONs): Micromechanics in chemical and biological microenvironments,Journal of Physical Chemistry B, 108, pp. 10408- 10414
  • [6] C. J. Behrend; J. N. Anker; R. Kopelman (2004), Brownian modulated optical nanoprobes,Applied Physics Letters, 84, pp. 154-156
  • [7] Y. Han; a M. Alsayed; M. Nobili; J. Zhang; T. C. Lubensky; A. G. Yodh (2006), Supporting Online Material for Brownian Motion of an Ellipsoid,Science (New York, N.Y.), 314, pp. 1-18
  • [8] F. Perrin (1936), Mouvement Brownien d’un ellipsoide (II). Rotation libre et dépolarisation des fluorescences. Translation et diffusion de molécules ellipsoidales,Journal de Physique et Le Radium, 7, pp. 1-11
  • [9] J. Renn (2005), Einstein’s invention of Brownian motion,Annalen Der Physik (Leipzig), 14, pp. 23-37
  • [10] A. Neild; J. T. Padding; L. Yu; B. Bhaduri; W. J. Briels; T. W. Ng., (2010), Translational and rotational coupling in Brownian rods near a solid surface,Physical Review E - Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics, 82, pp. 1-10
  • [11] G. C. Abade; B. Cichocki; M. L. EkielJezewska; G. Nägele; E. Wajnryb (2011), Rotational and translational self-diffusion in concentrated suspensions of permeable particles,Journal of Chemical Physics, 134
  • [12] B. Senyuk; D. Glugla; I.I. Smalyukh (2013), Rotational and translational diffusion of anisotropic gold nanoparticles in liquid crystals controlled by varying surface anchoring,Physical Review E - Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics. 88